日常生活实例与力学中的常见力

陈伟丽　杜晓红　刘佳　牛金艳　武晓霞

【摘 要】在力学教学的课堂上，以力学知识为主线，从力学角度分析生活中一些常见的现象，引导学生对力学的学习产生浓厚兴趣；阐述力学基本概念和原理及其在实践中的运用，通过物理学习的过程学生能够将物理知识与自身经验结合起来，加深学生对力学重要知识点的掌握，又可以将力学理论学习与生活实践有机结合起来。

【关键词】力学；教学；生活实例；常见力

大学阶段，对于物理专业的学生来说，掌握基本的物理应用的理论与方法，具有良好的科学素养，适应高新技术发展的需要，才能具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。物理学是自然科学的重要分支，它的发展对于人类在生产技术上的进步、思想方法的发展乃至整个人类文明的发展都有着重要的推动作用。力学正是物理学的有机组成部分，正是物理知识讲授的开端。良好的开端对后期学习达到事半功倍的效果。人们的生活中处处能用到物理知识，既能能够从实践上得到应用又能从视觉上给予美的感受。故此，课堂上，利用力学知识解释一些生活实例和自然现象，深入浅出地阐述力学基础知识及其在实践中的运用。不仅可以加强对物理概念和定理的记忆，培养学生学以致用的能力，还可以使学生知道学习物理知识的重要性，增强学生对物理学的学习兴趣，自觉地学习好物理知识。

1 生活中的力为力学教学提供了丰富研究的对象

力学知识不仅是物理学的基础，同时也是对于大学一年级的新生刚入学的第一门专业课，在物理知识的教学中起到了承上启下的作用。通过日程的生活与实践，学生们已经掌握了许多应用物理知识解释的实例，因此，课堂上，教师就可以根据具体物理知识解释同学们较为熟知的、感兴趣的实力进行分析、讲解，以达到让同学们理解并掌握的目的。邓欣[1]就高中学生的物理知识列举了生动的自然现象和丰富的生活实践，这对于学生来学时物理理论知识来说达到了事半功倍的效果。

1.1 关于重力

重力是物理学中的重要概念，它的应用贯穿了力学部分前后，而我们的生活也离不开重力。若地球失去重力，就像宇宙飞船中的宇航员，物体都将漂浮于浩瀚的宇宙当中；雨点将不会落到地面，地面将变成沙漠，人将不能在地面平稳行走，物体就像鸟一样在空中飞行，生活将一片混乱。

尽管初中就开始学习重力，但中学时的重力都是运用到了惯性系中，即，参照系是静止或匀速运动的。大学的力学中引入了非惯性系，为了更好地理解非惯性系，以站在运动的升降机中的人为例进行说明。加速或减速的升降机中静止不动的人，尽管还受到竖直向下的重力而就有重力加速度，但竖直方向上的加速度是否还等于重力加速度，要根据升降速度变化发生改变。由此解释日常生活中人们在加速或减速的升降机中的感到不适的现象，进而让同学们掌握非惯性系与惯性系的区别。

力学不仅给人以知识，还给人以美的享受[2]。潮涨潮落，斗转星移，落叶归根等等，不仅体会汉语文的玄妙，同时蕴含了伟大的万有引力定理。

1.2 关于摩擦力

在我们的日常生活中，摩擦力是不可避免的，它是三种常见基本力之一。通过举例说明，学生能通过探究摩擦力与正压力、接触面粗糙程度关系的过程学习科学探究方法，从而发展初步的科学探究能力形成尊重事实探索真理的科学态度[3]。摩擦力通常出现在两个接触的物体间，一般运用牛顿三定律及动能定理或动量定理的计算过程中。

凡事都具有两面性，有利必有弊，摩擦力也不例外。所以在学习摩擦力的时候，从其利弊两方面讨论。例如，没有摩擦力，就不能走动，不能骑车；不能握笔，就算握住也不能写字，筷子不能夹到饭菜，结的绳也会散开，等等。另一方面，有了摩擦力，所有运动的物体最终都要停下来。骑车、轮滑的减速到停止就是因为摩擦力。北方的冬季一般比较冷，所以北方的大专院校一般都开设滑冰课。进行滑冰课的两个必不可少的条件是：冰场、冰刀鞋。为达到更好的运动效果，冰场的冰面一般较为光滑，减小摩擦力，增大滑行速度。利用冰面上减小摩擦力的运动项目有多种：花样滑冰、短道速滑、冰球、冰壶等等。由此，让学生能够从生活中各种丰富的与摩擦力相关的现象中归结出滑动摩擦力、接触面的粗糙程度、压力等几个物理概念之间的关系，加深印象。使他们不断将相关经历感受容纳于并使其外延得到丰富

1.3 关于弹性力

在日常生活中，弹性力无处不在，它以多种形态存在。常见的弹性力有：绳被拉紧时所产生的张力，弹簧被拉伸或压缩时所产生的弹簧弹性力，重物放在支承面上产生作用在支承面上的正压力和作用在物体上的支持力等，总之因为物体发生形变而产生的力。如，女孩束发用的橡皮筋，男生进行球类运动时常用的护膝护腕都具有弹性形变的功能。工程、体育等常用于缓冲效果的各种部件在形变过程中都产生弹性力。在研究冲量定理时为减小（增大）受力而增加（减少）作用时间时，就是弹性力的典型应用，比如撑杆跳时，运动员并不是直接落到地面上，而是落到就有较好弹性的垫子上。

在力学的教学内容里，除主动力外，被动力的研究与应用也占有重要地位。分析各接触面间的摩擦力的同时，若含有绳，要考虑绳中张力，若有液面要考虑液体表面张力，等等。可以举一些学生比较熟悉喜爱的运动的例子，比如蹦极、攀岩及绳上波形的传播等等与绳相关的实例；肥皂泡不仅在光学中实例比较直观，在液体表面张力中举例也具有说服力。

2 结论

力学理论伴随着我们的日常生活并给我们的艺术生活增添亮点。通过以上所举的实例可以清楚看到，力学并不是完全抽象的纯理论学科，它是和生活中的实际应用息息相关的，只要仔细观察并把其引入课堂，就能把课堂更具用吸引力，要学生从日常现象及自身经历出发，通过课堂上的教学和讨论，让他们从更高的角度来重新看待生活，并将理论知识应用到实际生活，从根本上来理解力学知识的实用性，由此来引入学生们的学习兴趣。

【参考文献】

[1]邓欣.自然现象与生活实践对于力学教学的意义和作用[J].贵州教育，2011，8：39-40.

[2]谷雨.浅谈生活中的力学之美[J].科技向导，2014，8：232.

[3]高嵩，张建颂.体现“从生活走向物理”的教学设计[J].物理教学探讨，2013，31：30-33.

[责任编辑：王楠]