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力学之我见

2017-08-24张小烁

新课程·中学 2017年6期
关键词:理论物理量子力学高中物理

张小烁

摘 要:力学无处不在,没有力学将会失去重心,它在我们的生活中起到了重要作用,以下是有关力学的个人见解。

关键词:经典力学;量子力学;高中物理;理论物理;发展

力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体、等离子体),宏、细、微观性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。它研究能量和力以及他们与固体、液体、及气体的平衡、变形或运动的关系。它是一门基础学科,同时也是一门技术学科。在生活中,我们随处可见人们对力学的使用:飞机在起飞时需要用到力,起重机起重的时候需要用到力,人们在搬东西的时候需要用到力……没有了力学,人们的生活将会陷入困境。力学作为物理学的重要组成部分,很多物理知识都与它息息相关,没有了力学,生活中的很多现象都无法得到解释。正是因为我们对力学的广泛使用,才构成了运动着的世界,才为我们的生存提供源源不断的能量。不得不说,力学是神奇的,它使我们看到了更为广阔、丰富的物理世界。我对力学进行深入学习后,力学世界更加引起了我的兴趣。我不禁思索,现实世界中力学是如何发展、被使用的?我们又该如何学习呢?

一、力学的发展

力学是在人们对物理的探索和不断地积累经验中发展起来的,人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器等器具的过程中逐渐积累起对平衡物体受力情况的认知。它是人们观察自然生活、进行生产劳动的象征。力学涉及生活的各个领域,在建筑、运动、灌溉等方面都有显著影响,可以说,没有力学,这些都是无法完成的。古人对力学的最初了解还要从天文说起。人们观察日、月的升起和降落,并渐渐适应了日出而作日落而息的生活,从而发现了一些简单的运动规律。力学的发展出现在欧洲文艺复兴时期,在这期间人们对力和运动逐渐有了正确的意识,到17世纪牛顿出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》,建立起一个完整的力学理论体系,使力学发展成为独立的学科。在力学研究中最显著的理论成果是伽利略的自由落体运动研究和牛顿的力学三定律。这给人们对力学的研究奠定了基础。牛顿的三定律和万有引力定律解释了地球上的自由落体运动和行星的运动轨道。在此之后,科学家对力学的研究逐渐趋向多方面多领域发展,并出现了对水力学、水动力学、结构力学等方面的研究。19世纪随着科学研究的突飞猛进,物理学上出现了一系列新发现,无法用经典物理学解释。在普朗特提出量子假说,爱因斯坦提出了光的量子理论,波尔提出原子的量子理论的基础上,人们突破经典物理学,一门研究微观粒子运动规律的量子力学建立起来。量子力学对化学、生物学、医学、古生物学都产生了重大影响,带来了许多划时代的技术创新,直接推动了社会生产力的发展。20世纪60年代起,计算机的应用日益广泛,力学在应用和理论上都有了新的进展。

二、力学的应用

力学在社会中无处不在。它是物理学、天文学和许多工程学的基础。它为机械、建筑、航天器等的合理设计提供了基本依据,如果没有力学作为基础,那么这些机械无法正常运作。力学理论在工程技术上具有指导意义。力学在航空航天技术中的应用较为普遍,主要体现在对火箭的研究。火箭的主要组成部分有结构系统、动力装置系统和控制系统,这三大系统的处理直接关乎火箭的操作运行,是火箭的主系统。动力装置系统能够推动火箭的飞行速度,并使之匀速前进。控制系统使火箭沿轨道正常、安全飞行,使火箭按固定的轨道运动。为确保火箭的正常运行,需要减小火箭的空气动力和结构重量。这就要考虑力学因素。自我国发射长征火箭以来,我国火箭服务市场的发展前景更广阔,国家的经济实力加强。在微观领域,量子力学的发现使人们穿越时空,发现平行宇宙的想象有了实现的可能。

三、如何学习力学

毫无疑问,力学是高中物理的重点、难点。在学习物理的过程中,我深深体会到力学的重要性。力学在物理中贯穿始终,是学习物理的关键。我认为,在学习物理的过程中,要注意以下三点:(1)背熟物理公式,理解物理定律;(2)串联知识点、关联解题思路;(3)归纳总结易错点。首先,学好物理必须要打好基础。学习物理吃力的学生大多都是因为没有对物理有较透彻的理解,对物理的概念含糊不清,答题时知识点记不牢固容易混淆。因此,我们在学习的时候,首先应该对物理概念、专业名词有初步的了解,在之后的运用中再加深对物理概念的印象。其次,在记住一个知识点后要将知识点衔接起来。力学的知识都是相互连接的,如果将他们孤立起来那么知识点就不会形成完整的框架。最后,在学习的过程中要勤记错题,將他们进行总结归纳,方便自己复习。

物理知识的海洋是无穷无尽的。徜徉在这片知识的海洋里,我更加感慨物理世界的瑰丽。身为学生的我们,要学好力学,学好物理,不断提升自我,探究物理世界的真谛。

参考文献:

H.戈德斯坦.经典力学[M].2版.北京科学出版社,1986.

编辑 张珍珍endprint

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