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试论生活中的力学现象

发布时间:2019-10-02  点击量:

作者:彭博为
  【摘要】  对于物理这门学科来说,力学方面的知识已经渗透到了高中物理的大部分内容,无论是在学生进行习题的解答还是课本的学习,力学知识在实际生活中都有所体现,对生活中的常见力学现象进行必要的讨论,对于学生更好地理解高中物理知识,有着非常积极的作用。针对生活中常见的重力、摩擦力与弹力三个方面的现象进行具体的讨论,并结合课本中的公式与定义,增加学生对于生活中力学现象的认知。
  【关键词】  高中物理 力学现象 生活
  在进行实际的物理力学知识的学习时,无论是对学生的逻辑思维能力方面,还是在空间想象能力方面都有一定的要求。当我们进行物理力学知识的学习时,不能够一味地从书本中进行相关知识的获取,还需要结合实际生活中常见的力学现象进行思维的扩展,更好地去探索力学知识。单纯的书本知识,常常导致学生群体中的一部分人对物理力学知识思考不透彻。对生活中的物理力学现象进行必要的观察与思考,并利用具体的实例,进行各种力学现象的讨论。进一步增强学生的空间想象能力,更好地去理解,去学习物理力学知识。
  一、生活中具体的力学现象的讨论
  1.生活中常见的重力现象的讨论
  当我们乘坐电梯时,当电梯由静止到开始上升时,我们会感觉自己有下沉的感觉。而且在电梯由静止到开始下降时,则会觉得自己有轻飘飘的感觉。但是并不代表我们自身所受到的重力变大变小,我们所受到的重力并没有发生任何变化。我们在电梯的下底板放上一个精准电子秤,然后让一个同学站于电子秤上面,然后进行电梯上升与下降的操作,并对电子秤上所显示数值做好数据记录工作。我们从后续的数据分析中发现,当电梯在上升提速的过程中,发生超重现象,导致电子秤上显示的数值增大。而在急速下降时,发生失重现象,导致了电子秤上的显示的数值在减小。而在电梯进行匀速上升与下降时没有与重力平行方向上的加速度,电子秤上所显示的数值与该同学静止站在电子秤上一样。增加与减少的数值,是由于电梯在加速过程中的加速度造成的。计算重力的公式为G=mg,该同学在电梯中比例系数g与该同学的体重m并没有发生变化,因此该同学所受重力并没有发生变化。简单乘坐电梯就能从不同的感受中更好地了解重力相关的知识,这就要求学生在生活需要不断探索不断去发现思考。
  2.生活中常见的摩擦力现象的讨论
  摩擦力是生活中必不可少的一种力,在生活的各个方面都有所体现。在摩擦力的分类上,具体可以分为,静态摩擦力、滚动摩擦力与滑动摩擦力三种。如果我们生活中缺少了摩擦力,那么我们会连走路都觉得困难,因为当我们在走路时,需要与地面进行接触,产生向前的摩擦力才能够使我们前进。当然,摩擦力在生活中的很多时候,也是阻碍我们的一大力学因素。例如,在工业生产中,工业生产中的机械大多采用了齿轮的带动原理,而齿轮之间如果摩擦力过大,则会导致齿轮在短时间内就磨损严重,需要进行频繁的维护更换工作,增加工业生产的投入成本。不仅仅是在工业生产这种场合,在我们日常生活中在使用钢笔进行书写时,钢笔原先完好的笔尖会因为长期使用而被磨损需要更换,主要的原因就是书写时与纸张表面进行摩擦,从而导致钢笔笔尖磨损,缩短钢笔的使用寿命。对于生活中摩擦力现象的观察与思考,对于学习高中物理知识的学生群体来说十分重要,能够更好地增加学生对于摩擦力相关知识方面的理解。在普通的工厂的生产流水线的传送带上,就存在许多可以供以思考的不同情况,传送带与上方的货物之间,在不同的运动情况下,也存在着不同的摩擦力作用的情况。我们利用传送带与货物的不同运动情况,进行不同情况的摩擦力的相关讨论。具体的讨论根据下图所示进行:
  图1中,将传送带进行斜放处理,然后将货物置于传送带上,让两者一起进行斜向匀速运动。该放置的货物虽然没有与传送带之间发生相对位移,但是依旧受到了方向为斜向上的静摩擦力。图2中,将传送带进行水平放置,然后将货物置于传送带上,让两者一起进行水平匀速运动。在这种情况下,放置的货物没有与传送带之间发生相对位移,并且没有相对位移的趋势,因此该货物没有收到摩擦力的作用。图3中,我们将传送带进行人为的水平加速,传送带与货物之间产生了相对位移,货物相对传送带水平向左位移,所受到的滑动摩擦力方向为水平向右。图4中,我们将传送带进行人为的水平减速,货物相对于传送带进行了水平向右的相对位移,所受到的滑动摩擦力为水平向左。
  3.生活中常见的弹力现象的讨论
  在我们的日常生活中,除了重力和摩擦力两种不可或缺的力之外,还处处存在弹力现象。并且弹力还以多种形式展现在生活中,无论是生活中的弹簧和橡皮筋拉伸时的张力,还是物品放在地面上对地面产生压力时地面向上的支撑力,都体现了弹力现象。当然,弹簧不仅仅只有进行拉伸时才有弹力的产生,当将其压缩时也会有相应的弹力产生,篮球等球类拍打到地面然后受到弹力作用弹起也体现了弹力现象。在我们日常生活中,通过对物体进行观察,能够大致了解弹力产生的必要条件与弹力现象的具体形式。在日常生活中,不难发现,当我们用手捏扁空的铝制的可乐瓶后不会恢复原来的形状,如图1所示。但是,用手捏扁空的塑料可乐瓶时,它会迅速恢复原来的形状,除非用的力度过大,才会导致其无法恢复原先状态。
  铝制的可乐瓶在被施力捏扁后,并没有恢复原先形状,这种属于非弹性形变,并没有产生弹力。在进行判断时,就要求学生需要在进行平时的课本知识学习时,对弹力相关的知识进行巩固。而塑料可乐瓶在被捏扁之后,迅速恢复原来形状,这种为弹性形变,产生了使其恢复原先形状的弹力。当对塑料可乐瓶施加的力过大时,可乐瓶将会如同图二所示情况一样,无法恢复其原状,不是因为没有受到弹力作用,而是因为施力过大导致超出了其弹性限度,导致其无法恢复原状。当学生进行高中物理中的弹力相关知识的学习时,如果不能准确了解其产生的原理与弹力的定义的话,常常会导致我们在平时答题时因为产生的偏差而做错。学生对日常生活中弹力现象进行必要的观察和思考,然后将课堂所学的定义与知识进行结合,才能够事半功倍,更加准确地去理解弹力相关的知识。
  三、结语
  学生进行高中物理的力学相关知识学习时,不仅仅要对书本中的定义与解释进行进一步理解,还需要加上必要的日常生活中的观察与思考,才能更好地去攻克高中物理力学方面的一系列问题。物理力学知识源于生活,更好地利用生活中的力学现象,对这些现象进行必要的探究,更好地不断学习物理力学中所包含的知识。对日常生活中的力学现象进行更多的观察与思考,保证高中物理力学知识能够更好地被学生掌握、学会。
  参考文献:
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