摘要:高中物理學科是我們高中生學習的重要學科,這一學科的學習難度較大,實際學習中,我們應從理論知識入手,在理論知識鞏固的基礎上,探究力學知識的具體應用,最終實現理論與實踐相結合的學習目的。本文首先簡要介紹高中物理基本力學知識,然后重點分析高中物理力學知識應用。
關鍵詞:力學;物理;應用
現如今,高中物理學科在科學研究、日常生活中發揮著重要作用,我們在物理學習中學好力學知識,扎實鞏固、巧妙應用力學知識,能夠提高我們的物理分析能力和物理問題解決能力,促進高中階段的我們全面進步。由此可見,本文探究“力學在物理中的應用”這一論題是極為必要的。
一、 高中物理基本力學知識
學習物理力學知識之前,應掌握力的定義以及分類,其中,力指的是物體與物體間作用力,脫離物體的力不能獨立存在。基于性質細分物理力,常見力有重力、彈力、摩擦力等,下文針對常見力進行理論介紹,以此為鋪墊,重點分析物理力學知識應用。
(一) 重力
所謂重力(G),指的是虛擬力,即萬有引力的分力,計算公式為G=mg,隨著重力研究工作的不斷深入,重力概念相應補充,進而重力定義有多個版本。有的學者在忽視地球自轉的基礎上總結重力定義,重力又有地球吸引力之稱,重力方向指向地心;有的學者歸納重力定義為懸線對質點產生拉力后的平衡力。基于重力概念總結重力特征,它具有獨特性和虛擬性。我們在高中階段學習物理力學知識時,應牢記重力這一基礎性力學知識。
(二) 彈力
所謂彈力(F),它又被稱為彈性力,即物體在外力影響下會發生形變,待外力消失后,物體形狀能夠恢復如初,它細分彈性形變和塑性形變兩種類型。彈力方向與作用力方向相反,并且彈力形式不盡相同。彈力判斷依據為:物體間互相接觸;物體發生可見彈性形變以及微小形變。彈力本質即分子間作用力,分子間位置變化會出現力失衡現象,進而產生彈性形變。
(三) 摩擦力
摩擦力(f)即指,阻礙物體相對運動的力被稱為摩擦力。詳細分析為:互相接觸的物體發生相對運動或者產生相對運動趨勢時,則物體接觸面會產生阻礙物體運動的力,這種阻礙物體運動的力被稱為摩擦力。摩擦力該力產生條件主要為:物體間相互接觸;相互基礎的物體存在作用力或者擠壓現象;物體接觸面粗糙;物體間存在相對運動或者相對運動趨勢。
二、 高中物理力學知識應用分析
掌握物理力學理論知識后,分析力學知識在生活中、工作中的具體應用,這不僅能夠加深力學知識學習印象,而且還能調動我們高中生學習物理力學知識的積極性,實際學習中,我們能夠制定合理的物理力學知識學習計劃,有目的地完成物理力學知識學習任務。
(一) 重力應用
重力與現實生活存在緊密聯系,在未確定重力概念之前,人們應用重力分析物體受力情況,直到稱重工具出現,重力作為力測量單位,為重力大小測量提供便利。正是因為重力的存在,地球生物得以周而復始的生長,促使生態環境多樣性發展,如果地球無重力作用,那么地球上的所有物體都會以漂浮的狀態呈現,導致生產、生活、學習無法正常進行性。又如,落葉歸根、漲潮、落潮等現象,既包含重力知識,又涉及萬有引力定律。建筑工人堆砌墻體時,為保證墻體垂直性,應用重垂線來檢驗垂直度,對此我們利用所學重力知識對其進行重力分析,標記重力方向,為客觀認識自我在重力應用方面的不足,應主動與班級學生交流,借鑒其他同學的學習經驗。
(二) 彈力應用
彈力在生活中的應用隨處可見,無論是體育項目,還是物理實驗,均能感受到物理彈力。例如,我們參加撐竿跳這項運動項目時,項目參與者能夠切身感受到彈力作用,參與者助跑后借助跳桿彈力完成比賽任務,最后參與者落在彈跳墊上,緩解疼痛感,在這一過程中,跳桿彎曲以及彈跳墊均發生彈性形變,待外力消失后,物體恢復到最初狀態。又如,吸收物理彈力知識后,為更好地體驗彈力、接觸彈力,我們有秩序地用手拉動彈簧,真實感受彈力的存在,同時,能夠加深彈力知識印象,日常生活中,應用彈簧秤稱物體重量,隨著物體重量的增加,彈性形變越明顯,待物體取下后,彈簧恢復到最初狀態。此外,在沙地上拋擲鉛球,能夠明顯看到鉛球在沙地凹陷范圍以及深度。
(三) 摩擦力應用
摩擦力最為常見,其應用優勢以及不足較明顯,其中,摩擦力應用優點主要有:保證我們正常行走、運動;常拿取物體、使用物體;生活中繩系物較穩固等等;摩擦力應用缺點主要有:過大摩擦力會對前進物體增加阻力。針對摩擦力計算時,往往運用動能定理以及牛頓第三定律計算摩擦力。為直觀感受摩擦力的變化,借助多媒體設備播放傳動帶運送貨物的動態視頻,進而在動態視頻中直觀地感受到摩擦力在生活中的作用。例如,滑冰場的滑冰運動主要利用滑冰鞋和冰面摩擦,二者間的摩擦力相對較小,進而滑冰運動能夠順利開展。課后我們應不斷強化對摩擦力知識的練習,增強自身對摩擦力知識的掌握,提高摩擦力的學習效率,加強對摩擦力的靈活運用。
三、 結論
綜上所述,我們學習物理力學知識時,由于高中生的知識基礎、學習能力存在差異,進而力學知識學習效果不盡相同,因此,我們應養成善于觀察的良好習慣,針對所學力學知識進行實踐檢驗,以此鞏固物理力學知識,掌握物理力學知識學習技巧,意識到力學知識在生活中的作用。作為高中生的我們,應主動學習物理力學知識,并利用所學物理力學知識為現實生活、科學研究做出應有貢獻,以便為接下來物理力學知識學習奠定良好基礎,拓展力學知識學習思路。
參考文獻:
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作者簡介:
龔昭桓,湖南省長沙市,麓山濱江實驗學校。