高中生从生活中学习高中物理
2021-08-31周沛霖
周沛霖
摘要:高中物理在生活中的很多方面都有所体现,也能帮助学生将所学内容与实际相结合,但受到应试教育的影响,学生物理知识的学习仅仅是为了在考试中获取更高分数,与生活实际的联系十分有限,这与物理学科的核心教学理念是相悖的。考虑到建筑中涉及到的物理知识内容很丰富,因此可借助建筑中物理学知识的应用帮助学生从生活中学习高中物理。
关键词:高中生;高中物理;生活;建筑
引言:
高中物理知识相较初中而言呈现出更复杂的特质,涉及到的概念也更加抽象、更难以理解,但如果从生活的角度运用现实案例,就很容易帮助学生准确掌握物理知识的现象及概念,帮助学生建立起物理知识与现实生活之间的联系,进而提升学生的学习效率与学习质量。由于建筑中涉及到的物理学内容种类繁多,且具有具体的表现形式,因此以建筑为切入点,帮助学生在学习物理知识的过程中联系生活实际,对学生知识的掌握是有很大帮助的[1]。
1.建筑中的力学
首先建筑中不同构件间形成的平衡很明显应用了力学原理,而这也是维持建筑安然矗立的关键概念。众所周知,力产生于物体之间的相互作用,而决定力的三要素包括方向、大小和作用点。物体所承受的力往往是相互的,因此针对同一物体的力会出现作用力与反作用力两种原理相仿、但意义截然不同的概念。建筑中涉及到的力学被单独划分出建筑力学这样一个学科,其原理在于研究建筑中存在的力,并以此概念为基础对建筑的结构进行更深层次的开发与创新。如果学生能够注意观察,就会发现建筑工程中一些较为常见的作业大量应用了力学原理:大多数的紧固作业几乎都呈现出了对力学概念的应用,如以扳手加固螺栓就应用了力学的作用点(力作用于扳手末端)、力的方向(向紧固需要的方向发力)以及力的大小(施加一定的力直到无法继续紧固,此时紧固件与施加的力形成二力平衡),而钉入膨胀螺栓则应用了摩擦力的原理(通过从内部改变螺栓的构造使之向外膨胀,与原本预留的空槽互相形成挤压作用,膨胀系数越大,膨胀螺栓本体受到的钳制力就越大,从而符合紧固的要求)[2]。除此之外,一些独特的建筑结构(具有创意设计的穹顶、幕墙及建筑构造装饰等)也体现了建筑对于力学平衡的应用,使得原本看起来不慎牢固的结构偏偏拥有可靠的稳定性。
2.建筑中的热学
建筑中对热学的应用也十分广泛。随着社会的发展,当前建筑除了满足基本使用功能之外,还需要具备另外一些功能,来为人们创造舒适的使用体验,这其中也包括隔热、供暖的功能。这些功能性的需求导致建筑不同位置的构件结构、材料应用配比发生了变化。一部分学生对隔热墙是有一定了解的,这种隔热墙有着中空的设计,在材料上的应用也有新的创意。以这种中空墙壁为例,这种墙壁由于设计了中空的夹层,并使之发挥隔温层的作用,因此能够有效限制建筑与外界环境的热交换,此外部分中空墙壁的材料也应用了导热性能不良的材料。这样一来,在炎热的夏天中空墻壁能够有效隔离建筑内外温度,减缓建筑内部温度与外界同化的过程,尽可能为人们创造一个环境温度稳定且更加凉爽舒适的空间;而在寒冷的冬季,中空墙壁特殊的设计又能降低室内热量传导向室外的速率,因此能使室内较长时间保持充足的温度[3]。除此之外,如果学生们深入了解北方一些设计了地暖的建筑,很容易发现地暖供暖的金属管道具有较强的导热能力,能够在短时间内将热力传递到整个房间中,从而实现供暖的目的。
3.建筑中的声学
声学在建筑中的应用也是很容易发现的。很多情况下室内环境需要保持一个较低的噪音水平,来确保工作、学习及生活拥有应有的声音环境条件,但室外环境比较复杂,因此会产生各种类型的噪音。对于学生们而言,他们显然指导声音的传导强度与介质的密度有关,密度越高的介质,声音传导的效果就越差,同时声音在穿过多个不同介质时,传导的强度也会降低。因此在对建筑进行了解之后不难猜想到,此前出现过的中空墙显然也具有降低外界声音分贝的作用。中空墙的存在意味着声音在由室外向室内传导时至少透过三层不同介质,因此进入室内的声音会大幅下降。而高密度材质的中空墙墙体对声音中能量的吸收作用更加明显,由此可见建筑在墙体结构及材料上的选择同样参考了声学中的基本原理,旨在为人们创造出更加舒适的环境。在了解了这些概念以后,学生们显然能够从建筑角度实现所学知识与生活实际的有效结合,并建立起明确具体的物理知识概念。
4、结语
显而易见,物理学知识与原理体现在生活中的每一处细节,在建筑中更是有着大量意想不到的运用。因此高中学生在学习物理时应当尽可能将所学知识与实际生活联系起来,注重自身的探索与发现,找出物理学与生活的潜在联系,并在此过程中养成探索物理知识的兴趣与信心。
参考文献
[1]韩若冰.浅谈从生活中学习高中物理——建筑中的高中物理[J].数字通信世界.2018,(1):224-225.
[2]胡艳.浅谈如何将高中物理知识联系生活实际[J].赤子.2019,(29):232.
[3]陈宇阳.浅析高中物理知识与生活实际的联系[J].高考.2019,(3):