力学在物理学发展中的地位和作用

韩潇

摘 要：力学的发展与人们的生产时间密切相关，在日常生活中无处不在。力学也是物理学的重要组成部分。在物理学的发展过程中，力学占有极其重要的地位，为光学、热学、电磁学等基础学科奠定了基础，并且为天文学、工程学等领域也做出了很大的贡献。

关键词：力学；物理学发展；重要的地位

1力学的发展

力学是一门独立的基础学科，是研究其他学科的基础，是研究宏观运动规律及其应用的学科。力学主要研究的是有关力、运动和介质（固体、液体、气体和等离子体），宏、细、微观力学性质的学科，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。从很早人们就开始研究了力学。在西方资本主义社会，由于资本主义发展的需要，科学技术得到了迅速发展。

力学的发展大致分为三个阶段：第一阶段——近代物理学的诞生。伽利略被人们称为近代物理學之父、开普勒和牛顿做出了奠基性的贡献。牛顿作为经典力学学科的开创人物，他的三大定律被认为是近代物理学的开端。牛顿发表的《自然哲学的数学原理》，提出的科学研究方法对后世的影响深远。第二阶段——物理学蓬勃发展时期。代表人物有焦耳、迈尔、开尔文和克劳修斯，奠定了热学、聚集态热力学的基础，开辟了热学微观世界与宏观世界的关系的统计物理学。第三阶段是现代物理学时期。相对论和量子力学的建立，为现代物理学的发展奠定了基础，从而产生了量子场论、原子核物理学、粒子物理学、半导体物理学、现代宇宙学、现代物理技术等分支学科。

2力学高中物理学习中的主要性

力学的运用贯穿于高中物理学的始末，起到纽带作用，也是高中物理教学的核心内容。力学同时又是高中物理学习中的基础和重点内容。高中力学的主要内容可以概括为运动学（物理的直线运动）、相互作用、牛顿运动三大定律、曲线运动（圆周运动）、万有引力和航天、动能定理、机械能及其守恒定律，还有在高中选修中的动量及其守恒定律。力学部分的牛顿的三大定律，是整个高中力学的基础与核心，其覆盖面广，内涵深刻，对后面的运动学、热学、以及电磁学都有很大的帮助。在高中的物理考试和学科竞赛中的很多难题都是围绕力学这部分的知识展开的。如果学生能够扎实的掌握好力学知识，对整个高中阶段的物理学习都有很大的帮助。

我们常见的力有重力、弹力、摩擦力，热学部分有分子引力和斥力统称为分子力，电磁学部分有电场力、磁场力、洛伦磁力、安培力。在研究天体运动有万有引力与向心力，所以说力的分析与理解以及力的坐标系的建立，对我们高中物理学习起着决定性作用。

在整个高中物理学习中，学会对物体受力分析、建立正交坐标系、列方程，是学好高中物理的关键。常用的分析方法有：隔离法、整体法、力的正交分解、矢量运算法（平行四边形法则）等研究方法和解题技巧。学会这些分析力的方法和技巧，我们要会举一反三，尤其是电场和磁场部分复杂的力学分析题，都可以迎刃而解。

例如：如下图所示，金属棒MN的质量为m=10g，两平行光滑导轨相距为L=20cm，电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，方向竖直向下，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设θ=45°，g取10m/s2。

由①②并代入数据得：R1=7Ω。

这是力学在电磁场中的应用的典型习题。牛顿定律、运动学以及电学知识相互应用，解出此题。

3力学和物理学发展

从物理学从古到今发展来看，力学是物理学发展的基础，也是推动物理学不断前进的动力。从早期的阿基米德，到伽利略，牛顿以及拉格朗日。这些都是物理学家，他们的主要成就都属于力学的范畴。

力学是学习物理学的开始，是研究其它基础学科的理论依据。经典力学的建立和发展，对后面物理学的发展起到举足轻重的作用。

参考文献

[1]赵凯华，罗蔚茵.新概念物理教程（力学）[M].高等教育出版社，1986，2.

[2]内蒙古工业大学物理系编.大学物理（第一版）[M].内蒙古大学出版社，2002.

[3]王发伯，赵仲罴，黄宁庆，罗维治等.普通物理典型题解[M].湖南科技出版社，1981，5.