在生活中功、机械能知识运用
2018-01-25周星彤
周星彤
（长沙市铁路第一中学，湖南 长沙 410001）
引言
物理学科的发展历史比较悠久，主要是研究物质基本结构和物质间相互作用规律的学科，随着科学技术的不断进步发展，物理学逐渐成为社会发展以及现代社会繁荣的基石。除了生活中一些特有的物理现象以及规律的存在外，近些年来，随着技术的不断进步发展，越来越多的物理知识被广泛应用在人们的生产生活中，同时，人类活动也在不断影响着物理规律的发生，随着我们的不断学习，对物理知识的运用也在不断改变着，对物理知识的探求欲望也越来越旺盛，在物理学习中，我们不再满足课本教材上单纯的理论知识，而是更加积极的去探求生活中的物理知识，深入感知物理学科的魅力。
一、功与机械能
（一）功：物体受力的作用，并沿力的方向发生一段位移，力对物体就做了功。功有两个要素：力和沿力的方向发生的位移，两者缺一不可。功是标量，功的正负表示力对物体作正功还是负功。
（二）机械能：机械能是动能与部分势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是高度和质量；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。动能与势能可相互转化，机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。
二、在生活中功、机械能知识的运用
在我们实际的生产生活中，从运动学、力学到电磁学、光学再到热学，物理知识在生活中的运用随处可见，作为一名高中生来说，物理的学习乐趣更在于观察实际生活中的物理知识运用，这种学习方式更能培养我们学会运用物理的思维方式发现各种物理现象，并利用物理的有关知识去进行解决，这不仅能够巩固我们所学的物理基础知识，还能够激发我们对物理知识的探索欲望，从而对物理知识的理解也更加深入透彻，物理知识自然得以提升。以下就是我所观察到的在生活中功与机械能的知识运用。
（一）滑梯
滑梯的原理就是人在下滑过程中的重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，是能转化为动能。
（二）举重
举重运动员将杠铃居高的过程就是对杠铃做功，增加了杠铃的重力势能，同时，在运动员将杠铃放下的时候，杠铃会在重力的作用下落下来，这时候重力势能会转化为动能。
（三）跳水
跳水运动员在进行跳水时都会做一个动作，就是利用跳跃的动作是跳板弯曲下来，这种作用原理就是弯曲的天半会将弹性势能转化为运动员跳水的动能，运动员记住动能上升，并在此过程中转化为重力势能，在下降的过程中再将重力势能转化为动能。
（四）撑杆跳高
跳高运动员在进行比赛时往往会选择弹性好的撑杆，并在跳高之前进行助跑，主要原因是因为运动员的助跑动作可以加强运动员的动能，然后再利用弹性较好的撑杆将动能转化为弹性势能，这种转化方式有利于运动员跳的更高，生生的过程中动能和弹性势能都会转化为重力势能。
（五）过山车
不少过山车都会有一些环形轨道来增加刺激感，其主要是利用过山车在进入环形轨道向下运动的过程中重力势能转化成动能，在圆环的最低点时过山车的速度最快，随后在逐渐上升的过程中再由动能逐渐转化为重力势能。
（六）滑板运动
滑板运动是近几年兴起的一项运动，多为青少年参与的运动，比较惊险刺激，其中的运动原理主要就是滑板运动员通过向后蹬地来获得向前的力，从而使滑板速度增加，动能增大，在滑板上升的过程中，动能会转化为重力势能，促使运动员达到最高点并超出滑板轨道面，之后在落回轨道，重力势能又会转化为动能。
（七）钟表
将钟表的发条拧紧后，发条因发生弹性形变而具有弹性势能.发条在恢复的过程中，可以带动齿轮转动，将弹性势能转化为齿轮的动能。
（八）限速制定
机动车的速度越大，动能也越大，刹车也会变得比较困难，所以对车辆设车速度进行限制，避免发生交通事故，其中，不同车型的车集市速度相同，但是会因为质量的不同而制定不同的限制速度，质量越呆，动能也越大，因此大型客车的限制速度比小型客车的限制速度更小。
（九）跳伞
跳伞运动员一般是先下落一段时间以后再打开降落伞做匀速直线运动，在匀速下落过程中，运动员和降落伞的重力势能转化为动能下落。
（十）射箭
射箭运动主要是利用弓的形变使得弹性势能增加，从而增强箭的动能，促使箭矢飞速移动。
（十一）帆船
帆船的产生是我国古代劳动人民的指挥结晶，现今已经逐渐发展为一种水上运动，它主要是利用了风的动能推动帆船的前进。
结语
综上所述，在高中的物理学习中，理论知识的学习固然重要，但只有将理论知识的学习与实际生活中想联系才能获得更好的学习效果，并能够带给我们探索物理知识的欲望，激发我们的学习兴趣。文中所描述的功与机械能在实际生活中的运用方式能够让我们更加理智的去看待现实生活中的物体运用原理，并将各种物理原理应用到我们的实际生活中，一方面可以解释生活中很多的应用和现象，给我们带来成就感，另一方面，我们也可以通过不断的寻找应用，去加深我们对物理知识的理解，将理论联系实践，实践验证理论的原则贯彻到我们的物理学习中。
