高中物理知識在生活中的探究性研究

柳景

摘要：物理是一門基礎的學科。物理的學習不僅能夠為我們揭示生活中常見的現象，更為重要的是促進人類產業的發展。所以，我們學習物理不光是為了掌握理論知識，而且要將理論知識與實際生活相結合，提高解決現實生活中問題的能力。本文通過實例列舉了高中物理知識在生活中的應用，以期加深對物理的認知，提高我們思考生活現象的能力。

關鍵詞：高中物理知識；生活；應用

一、高中物理的特性

（一）物理無處不在

物理雖然是自然學科中的基礎學科之一，是一個抽象名詞，但生活中卻處處充滿它的身影。在沒有學習物理之前，我們總是好奇，為什么筷子放在水里像折了一樣？為什么冬天剛下完雪要撒鹽？為什么下雪不冷但化雪冷？而這些問題都可以用物理知識來解釋。筷子放在水里彎折是因為光的折射；冬天剛下完雪就要在地面上撒鹽是因為雪和鹽混合會降低熔點；下雪不冷是因為雪花的形成需要放熱，而化雪冷是因為雪融化后要吸熱。所以，物理是奇妙的，它不僅是書本中的知識點，也是人類生活經驗的凝結。

（二）物理并不神秘

物理是從生活而來，并沒有神秘的色彩。牛頓在樹下休息，突然被掉落下來的蘋果砸中，好奇的牛頓經過思考提出了萬有引力定律；瓦特發現燒開的水散發的水蒸氣可以推動壺蓋不停地跳動，于是將原理應用在蒸汽機上，蒸汽機產生；焦耳在避雨的過程中發現先看到閃電然后聽到打雷，經過細心考察和思考后發現光速比聲速快。因此，物理并不神秘，而是需要我們有一雙善于發現、觀察的眼睛和熱愛思考的大腦。

二、高中物理知識在生活中的應用

物理是一門與生活息息相關的學科。生活中有許多形形色色的物理現象都可以用我們所學習的高中物理知識來解釋。由此可以看出，高中物理知識在生活中的應用是非常廣泛的。

（一）在醫學領域中的應用—核磁共振

對現在的醫學水平來說，核磁共振已經是眾所周知的醫療手段。醫學中利用核磁共振對人體成像，從而診斷人體異常的組織，并由此來判斷有無疾病的存在。核磁共振具有較高的組織密度比對，可進行任一方位的層面成像。它主要是由原子核的自旋運動產生的。不同的原子核具有不同的自旋運動。目前，核磁共振已經適用于全身各系統的成像，最佳為顱腦。

（二）在體育運動中的應用—弧旋球

弧旋球又稱為弧線球、香蕉球，是足球運動中的技術名詞。它是指運動員運用腳法，將球踢出后，球可在空中向前作弧線運行的踢球技術。弧旋球是利用球的弧線運行狀態，避開由對方五六個球員在球門前組成的一道“人墻”，直接射門得分。為什么足球會在空中沿弧線飛行呢？踢弧旋球的球員稍微偏向一側踢中足球，同時利用腳背使足球產生摩擦，讓足球不僅在空中前進還能不斷地進行旋轉。此時的空氣是對著足球向后產生運動，又因為球與空氣的摩擦，足球附近的空氣會被帶著一起進行旋轉。于是，足球一側的空氣加快流動速度，另一側的空氣變緩流動速度。我們通過伯努利方程知道，氣體流速越大，壓強越小。正是因為足球兩側空氣的流動速度不同，足球承受的壓強也不一樣，在這種情況下，足球受空氣壓力的作用，被動地轉向空氣流速大的一側，從而發生足球沿弧線飛行的現象。

（三）在游玩設備中的應用—過山車

過山車是一項極具挑戰和刺激的游樂項目，其中也隱含著許多高中物理知識。在開始運轉時，過山車的小列車是靠著機械裝置的推力被推上最高點，而在第一次下行時，不再依靠任何裝置提供動力。從這個時候開始，是引力勢能帶動著過山車沿著軌道行駛，接著引力勢能轉化為動能，動能又轉化成引力勢能的不斷轉化的過程。另外，因為表觀的離心力產生，乘客在過山車上突然轉彎時會產生一種被壓到軌道上的感覺。實際上的情況是，過山車在環形軌道上運轉的過程中，軌道和過山車的相互作用，一種向心力產生，才使得乘客有那樣的感覺。

（四）在交通出行中的應用—自行車

自行車是我們日常生活中一種普遍的交通出行工具。在自行車上也涉及到很多物理知識，這里主要從自行車中的力學和熱學知識來討論。

1.自行車中的力學知識

自行車中的力學知識主要有摩擦、慣性和能量轉化這三個方面。首先，自行車中的摩擦主要體現在：第一，仔細觀察不難發現，自行車的輪胎、車把套和腳踏板等處都有一些凹凸不平的花紋，這樣我們觸摸時，就可以增大接觸面的粗糙程度，增大摩擦力。第二，一些潤滑油會涂在車軸處，這樣就能夠減少接觸面的粗糙程度，減小摩擦力，騎車時才會不費勁。第三，自行車剎車時緊握剎車把就可以增大剎車塊與車圈之間的壓力，增大摩擦力。其次，自行車中的慣性主要指的是：一方面，當我們騎自行車前進，停止蹬自行車時，自行車由于慣性仍會向前運動。另一方面，當我們騎自行車遇到突發情況時，就需要先握緊后剎車，再握緊前剎車。或者前后一起握緊，這樣才能避免出現人因為慣性向前飛出去的情況。最后，自行車中的能量轉化方面主要體現在：第一，騎自行車下坡時，速度是越來越快的，這是因為下坡時人和自行車的重力勢能轉化為了人和自行車的動能。第二，上坡時緊蹬幾下是為了增大速度，來增大能夠轉換成重力勢能的的動能，我們能上得高些。

2.自行車中的熱學知識

為了防止車胎爆胎，自行車車胎內的氣體在夏天不能充得太足。因為質量和體積一定的氣體，溫度越高，壓強越大。當車胎承受不住它增大的壓強時就會爆胎。

三、總結

物理雖然是一門學科，但確是源于生活，又應用在生活中。我們在學習物理的同時，也要多觀察身邊的物理現象，運用物理知識來提高自身獨立思考和邏輯分析的能力。只有這樣，我們才能加深對物理的學習，同時運用物理知識來為我們服務。

參考文獻：

[1]陳昱澍，冤屈的船長——談伯努利原理[J]，中學物理2003

[2]馬振豪，淺談自行車的物理原理[J]，教育科學：引文版2017 （2）：281

[3]張玨，高中物理知識在生活中的綜合運用及現象分享[J]，新課程（下）2018 （2）