力学在物理中的应用

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  摘要:高中物理学科是我们高中生学习的重要学科,这一学科的学习难度较大,实际学习中,我们应从理论知识入手,在理论知识巩固的基础上,探究力学知识的具体应用,最终实现理论与实践相结合的学习目的。本文首先简要介绍高中物理基本力学知识,然后重点分析高中物理力学知识应用。
  关键词:力学;物理;应用
  现如今,高中物理学科在科学研究、日常生活中发挥着重要作用,我们在物理学习中学好力学知识,扎实巩固、巧妙应用力学知识,能够提高我们的物理分析能力和物理问题解决能力,促进高中阶段的我们全面进步。由此可见,本文探究“力学在物理中的应用”这一论题是极为必要的。
  一、 高中物理基本力学知识
  学习物理力学知識之前,应掌握力的定义以及分类,其中,力指的是物体与物体间作用力,脱离物体的力不能独立存在。基于性质细分物理力,常见力有重力、弹力、摩擦力等,下文针对常见力进行理论介绍,以此为铺垫,重点分析物理力学知识应用。
  (一) 重力
  所谓重力(G),指的是虚拟力,即万有引力的分力,计算公式为G=mg,随着重力研究工作的不断深入,重力概念相应补充,进而重力定义有多个版本。有的学者在忽视地球自转的基础上总结重力定义,重力又有地球吸引力之称,重力方向指向地心;有的学者归纳重力定义为悬线对质点产生拉力后的平衡力。基于重力概念总结重力特征,它具有独特性和虚拟性。我们在高中阶段学习物理力学知识时,应牢记重力这一基础性力学知识。
  (二) 弹力
  所谓弹力(F),它又被称为弹性力,即物体在外力影响下会发生形变,待外力消失后,物体形状能够恢复如初,它细分弹性形变和塑性形变两种类型。弹力方向与作用力方向相反,并且弹力形式不尽相同。弹力判断依据为:物体间互相接触;物体发生可见弹性形变以及微小形变。弹力本质即分子间作用力,分子间位置变化会出现力失衡现象,进而产生弹性形变。
  (三) 摩擦力
  摩擦力(f)即指,阻碍物体相对运动的力被称为摩擦力。详细分析为:互相接触的物体发生相对运动或者产生相对运动趋势时,则物体接触面会产生阻碍物体运动的力,这种阻碍物体运动的力被称为摩擦力。摩擦力该力产生条件主要为:物体间相互接触;相互基础的物体存在作用力或者挤压现象;物体接触面粗糙;物体间存在相对运动或者相对运动趋势。
  二、 高中物理力学知识应用分析
  掌握物理力学理论知识后,分析力学知识在生活中、工作中的具体应用,这不仅能够加深力学知识学习印象,而且还能调动我们高中生学习物理力学知识的积极性,实际学习中,我们能够制定合理的物理力学知识学习计划,有目的地完成物理力学知识学习任务。
  (一) 重力应用
  重力与现实生活存在紧密联系,在未确定重力概念之前,人们应用重力分析物体受力情况,直到称重工具出现,重力作为力测量单位,为重力大小测量提供便利。正是因为重力的存在,地球生物得以周而复始的生长,促使生态环境多样性发展,如果地球无重力作用,那么地球上的所有物体都会以漂浮的状态呈现,导致生产、生活、学习无法正常进行性。又如,落叶归根、涨潮、落潮等现象,既包含重力知识,又涉及万有引力定律。建筑工人堆砌墙体时,为保证墙体垂直性,应用重垂线来检验垂直度,对此我们利用所学重力知识对其进行重力分析,标记重力方向,为客观认识自我在重力应用方面的不足,应主动与班级学生交流,借鉴其他同学的学习经验。
  (二) 弹力应用
  弹力在生活中的应用随处可见,无论是体育项目,还是物理实验,均能感受到物理弹力。例如,我们参加撑竿跳这项运动项目时,项目参与者能够切身感受到弹力作用,参与者助跑后借助跳杆弹力完成比赛任务,最后参与者落在弹跳垫上,缓解疼痛感,在这一过程中,跳杆弯曲以及弹跳垫均发生弹性形变,待外力消失后,物体恢复到最初状态。又如,吸收物理弹力知识后,为更好地体验弹力、接触弹力,我们有秩序地用手拉动弹簧,真实感受弹力的存在,同时,能够加深弹力知识印象,日常生活中,应用弹簧秤称物体重量,随着物体重量的增加,弹性形变越明显,待物体取下后,弹簧恢复到最初状态。此外,在沙地上抛掷铅球,能够明显看到铅球在沙地凹陷范围以及深度。
  (三) 摩擦力应用
  摩擦力最为常见,其应用优势以及不足较明显,其中,摩擦力应用优点主要有:保证我们正常行走、运动;常拿取物体、使用物体;生活中绳系物较稳固等等;摩擦力应用缺点主要有:过大摩擦力会对前进物体增加阻力。针对摩擦力计算时,往往运用动能定理以及牛顿第三定律计算摩擦力。为直观感受摩擦力的变化,借助多媒体设备播放传动带运送货物的动态视频,进而在动态视频中直观地感受到摩擦力在生活中的作用。例如,滑冰场的滑冰运动主要利用滑冰鞋和冰面摩擦,二者间的摩擦力相对较小,进而滑冰运动能够顺利开展。课后我们应不断强化对摩擦力知识的练习,增强自身对摩擦力知识的掌握,提高摩擦力的学习效率,加强对摩擦力的灵活运用。
  三、 结论
  综上所述,我们学习物理力学知识时,由于高中生的知识基础、学习能力存在差异,进而力学知识学习效果不尽相同,因此,我们应养成善于观察的良好习惯,针对所学力学知识进行实践检验,以此巩固物理力学知识,掌握物理力学知识学习技巧,意识到力学知识在生活中的作用。作为高中生的我们,应主动学习物理力学知识,并利用所学物理力学知识为现实生活、科学研究做出应有贡献,以便为接下来物理力学知识学习奠定良好基础,拓展力学知识学习思路。
  参考文献:
  [1]江克威.从生活中学习高中物理力学知识[J].好家长,2018(68):199.
  [2]刘冬梅.浅谈高中物理中的受力分析[J].中国校外教育,2018(20):108-109.
  作者简介:
  龚昭桓,湖南省长沙市,麓山滨江实验学校。
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