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生活中与力学相关的知识探讨

2017-04-13河北省廊坊市中国石油天然气管道局中学高二一班065000韩宇博

数理化解题研究 2017年6期
关键词:杠杆原理物理学摩擦力

河北省廊坊市中国石油天然气管道局中学高二一班(065000) 韩宇博 ●

生活中与力学相关的知识探讨

河北省廊坊市中国石油天然气管道局中学高二一班(065000) 韩宇博 ●

从古道今,我们都是从现实生活中探讨物理学的奥秘,反之,我们又将所学的物理学知识应用于生活,来改善我们的环境.物理学是一门基础学科,是现代科学技术的基础,物理知识在现代生活、社会生产、科学技术中有广泛的应用.力学是与日常生活关系最密切的物理学科之一,可以说在我们日常生活中,力学几乎无处不在,人们的衣食住行处处都与力学有着紧密的联系.重力、摩擦力以及杠杆原理等常见的力学现象和原理,在我们日常生活中随处可见,随着人们对这些物理现象以及原理的认识不断深入,这些原理和知识也在深刻的影响着人们的生活,为人类文明的进步起到很大的推动作用.

物理学;力学;重力;摩擦力;杠杆原理

物理学是一门以实验为基础的研究物质结构和相互作用及其运动基本规律的学科.物理学研究的对象具有极大的普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的许多领域,应用于生产技术的各个部门,它是一切自然科学和工程技术的基础.而在高中物理学中,力学知识显得尤为重要.力学在高中物理教学中占有十分重要的地位,力学也是高中生比较难学的知识点之一.学好力学不仅关系着整个物理学科的知识架构,更关系着学生物理能力和物理思维的形成.所以,想学好物理必须要学好力学,而学习力学并不局限于物理课本和实验,而应更多的联系生活实际.注重与现实生活的联系是新课程的基本理念之一,新课程在内容上强调联系生活、社会、学生实际,在方法上强调探索、实践活动,实现课程生活化、社会化和实用化,用生活化的内容充实课堂教学,为我们的课程增添时代的源泉和生活的活力.在物理课程中倡导“从生活走向物理,从物理走向社会”,所以学好物理的力学部分,更应该探讨力学在生活中的应用.

力学是与日常生活关系最密切的物理学科之一,可以说在我们日常生活中,力学几乎无处不在,人们的衣食住行处处都与力学有着紧密的联系.

重力与我们日常生活极为密切.由于物体的重力几乎不变,所以伽利略意识到重力加速度也是个常量.伽利略的研究为牛顿的研究奠定了基础.牛顿在1687年发表万有引力定律后,找到了重力的物理根源,从此人类对重力有了较正确的认识,牛顿是通过物体落地和月球不落地这两种现象的对比而得到万有引力概念的.我们生活在地球上,重力无处不在.例如工人师傅在建筑工作中会利用重锤线来检验墙身是否竖直;打铁店里的打铁桩通过提高高度来增大撞击力;平时生活中的用举高的锤子来打钉木桩;这些都是充分利用重心的作用.假如没有重力,世界不可想象,水不能倒进嘴里,人们起跳后无法落回地面,飞舞的尘土会永远漂浮在空中,整个自然界将是一片混浊.

摩擦力是我们生活中不可缺少的重要组成部分,摩擦力无处不在,没有摩擦力你走不了路,拿不住筷子,坐不了汽车.那么什么是摩擦力呢?一个物体在另一个物体表面运动时,在两个物体接触面会产生一种阻碍物体相对运动的力叫摩擦力.比如说:如果没有摩擦力,我们在光滑的地面上基本寸步难行,因为摩擦力太小,过于光滑.再比如:我们的鞋底会有各种各样的花纹,其实是为了增大摩擦,保证走路平稳;还有,各类机器中经常会加入润滑油,其实是为了减少齿轮间的摩擦力,保证机器的快速良好的运行.木匠在把木板磨光滑的工作中,是用砂纸在木板上靠砂纸和木板产生的摩擦力将木板打磨平滑的;汽车发动机靠与皮带的摩擦力将动能传给发电机发电;人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉;洗衣机洗衣时转动使衣服和水产生摩擦;吃东西时牙齿和食物发生摩擦;用拖把擦地;用布擦桌子;用板擦擦黑板都会产生摩擦力.在我们的生活中只要物体相互接触都可能会产生摩擦力.

在现实生活中,物理学的一些原理随处可见,比如杠杆原理.杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”.要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比.动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·L1=F2·L2.式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂.从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一.

杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.这几种杠杆的特点如下:

1.省力杠杆:L1>L2,F1<F2,省力、费距离,如撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀;

2.费力杠杆:L1<L2,F1>F2,费力、省距离,如钓鱼竿、镊子,筷子,船桨等.

3.等臂杠杆:L1=L2,F1=F2,既不省力也不费力,又不多移动距离,如天平、定滑轮等.

阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理.他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作“不证自明的公理”,然后从这些公理出发,运用几何学通过严密的逻辑论证,得出了杠杆原理.所以.阿基米德“给我一个支点,我能翘起地球”并不是天方夜谭,而是有着科学依据的.并且在现实生活中,杠杆原理也越来越多的被应用于其他领域,比如说“经济学”,这些都在潜移默化的影响着人们的生活.

物理力学知识在生产和生活实际中非常有用,深刻的影响着我们的生活.世界上存在着各种各样的力,从宇宙天体到微观分子、原子等存在着各种各样我们看得见的、看不见的力.我们不断的认识力的相互作用,不断探讨力学的知识,不断发现力为我们生活提供的种种便利,随着我们认识的不断加深与拓展,我们的生活也将发生着深刻的变化,我们的世界会变得越来越美好,生活也变得越来越便利!

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1008-0333(2017)06-0051-01

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