日常生活實(shí)例與力學(xué)中的常見(jiàn)力

陳偉麗　杜曉紅　劉佳　牛金艷　武曉霞

【摘 要】在力學(xué)教學(xué)的課堂上，以力學(xué)知識(shí)為主線，從力學(xué)角度分析生活中一些常見(jiàn)的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣；闡述力學(xué)基本概念和原理及其在實(shí)踐中的運(yùn)用，通過(guò)物理學(xué)習(xí)的過(guò)程學(xué)生能夠?qū)⑽锢碇R(shí)與自身經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，加深學(xué)生對(duì)力學(xué)重要知識(shí)點(diǎn)的掌握，又可以將力學(xué)理論學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

【關(guān)鍵詞】力學(xué)；教學(xué)；生活實(shí)例；常見(jiàn)力

大學(xué)階段，對(duì)于物理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，掌握基本的物理應(yīng)用的理論與方法，具有良好的科學(xué)素養(yǎng)，適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，才能具有較強(qiáng)的知識(shí)更新能力和較廣泛的科學(xué)適應(yīng)能力。物理學(xué)是自然科學(xué)的重要分支，它的發(fā)展對(duì)于人類(lèi)在生產(chǎn)技術(shù)上的進(jìn)步、思想方法的發(fā)展乃至整個(gè)人類(lèi)文明的發(fā)展都有著重要的推動(dòng)作用。力學(xué)正是物理學(xué)的有機(jī)組成部分，正是物理知識(shí)講授的開(kāi)端。良好的開(kāi)端對(duì)后期學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的效果。人們的生活中處處能用到物理知識(shí)，既能能夠從實(shí)踐上得到應(yīng)用又能從視覺(jué)上給予美的感受。故此，課堂上，利用力學(xué)知識(shí)解釋一些生活實(shí)例和自然現(xiàn)象，深入淺出地闡述力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其在實(shí)踐中的運(yùn)用。不僅可以加強(qiáng)對(duì)物理概念和定理的記憶，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，還可以使學(xué)生知道學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，自覺(jué)地學(xué)習(xí)好物理知識(shí)。

1 生活中的力為力學(xué)教學(xué)提供了豐富研究的對(duì)象

力學(xué)知識(shí)不僅是物理學(xué)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是對(duì)于大學(xué)一年級(jí)的新生剛?cè)雽W(xué)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，在物理知識(shí)的教學(xué)中起到了承上啟下的作用。通過(guò)日程的生活與實(shí)踐，學(xué)生們已經(jīng)掌握了許多應(yīng)用物理知識(shí)解釋的實(shí)例，因此，課堂上，教師就可以根據(jù)具體物理知識(shí)解釋同學(xué)們較為熟知的、感興趣的實(shí)力進(jìn)行分析、講解，以達(dá)到讓同學(xué)們理解并掌握的目的。鄧欣[1]就高中學(xué)生的物理知識(shí)列舉了生動(dòng)的自然現(xiàn)象和豐富的生活實(shí)踐，這對(duì)于學(xué)生來(lái)學(xué)時(shí)物理理論知識(shí)來(lái)說(shuō)達(dá)到了事半功倍的效果。

1.1 關(guān)于重力

重力是物理學(xué)中的重要概念，它的應(yīng)用貫穿了力學(xué)部分前后，而我們的生活也離不開(kāi)重力。若地球失去重力，就像宇宙飛船中的宇航員，物體都將漂浮于浩瀚的宇宙當(dāng)中；雨點(diǎn)將不會(huì)落到地面，地面將變成沙漠，人將不能在地面平穩(wěn)行走，物體就像鳥(niǎo)一樣在空中飛行，生活將一片混亂。

盡管初中就開(kāi)始學(xué)習(xí)重力，但中學(xué)時(shí)的重力都是運(yùn)用到了慣性系中，即，參照系是靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的。大學(xué)的力學(xué)中引入了非慣性系，為了更好地理解非慣性系，以站在運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中的人為例進(jìn)行說(shuō)明。加速或減速的升降機(jī)中靜止不動(dòng)的人，盡管還受到豎直向下的重力而就有重力加速度，但豎直方向上的加速度是否還等于重力加速度，要根據(jù)升降速度變化發(fā)生改變。由此解釋日常生活中人們?cè)诩铀倩驕p速的升降機(jī)中的感到不適的現(xiàn)象，進(jìn)而讓同學(xué)們掌握非慣性系與慣性系的區(qū)別。

力學(xué)不僅給人以知識(shí)，還給人以美的享受[2]。潮漲潮落，斗轉(zhuǎn)星移，落葉歸根等等，不僅體會(huì)漢語(yǔ)文的玄妙，同時(shí)蘊(yùn)含了偉大的萬(wàn)有引力定理。

1.2 關(guān)于摩擦力

在我們的日常生活中，摩擦力是不可避免的，它是三種常見(jiàn)基本力之一。通過(guò)舉例說(shuō)明，學(xué)生能通過(guò)探究摩擦力與正壓力、接觸面粗糙程度關(guān)系的過(guò)程學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，從而發(fā)展初步的科學(xué)探究能力形成尊重事實(shí)探索真理的科學(xué)態(tài)度[3]。摩擦力通常出現(xiàn)在兩個(gè)接觸的物體間，一般運(yùn)用牛頓三定律及動(dòng)能定理或動(dòng)量定理的計(jì)算過(guò)程中。

凡事都具有兩面性，有利必有弊，摩擦力也不例外。所以在學(xué)習(xí)摩擦力的時(shí)候，從其利弊兩方面討論。例如，沒(méi)有摩擦力，就不能走動(dòng)，不能騎車(chē)；不能握筆，就算握住也不能寫(xiě)字，筷子不能夾到飯菜，結(jié)的繩也會(huì)散開(kāi)，等等。另一方面，有了摩擦力，所有運(yùn)動(dòng)的物體最終都要停下來(lái)。騎車(chē)、輪滑的減速到停止就是因?yàn)槟Σ亮?。北方的冬季一般比較冷，所以北方的大專(zhuān)院校一般都開(kāi)設(shè)滑冰課。進(jìn)行滑冰課的兩個(gè)必不可少的條件是：冰場(chǎng)、冰刀鞋。為達(dá)到更好的運(yùn)動(dòng)效果，冰場(chǎng)的冰面一般較為光滑，減小摩擦力，增大滑行速度。利用冰面上減小摩擦力的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有多種：花樣滑冰、短道速滑、冰球、冰壺等等。由此，讓學(xué)生能夠從生活中各種豐富的與摩擦力相關(guān)的現(xiàn)象中歸結(jié)出滑動(dòng)摩擦力、接觸面的粗糙程度、壓力等幾個(gè)物理概念之間的關(guān)系，加深印象。使他們不斷將相關(guān)經(jīng)歷感受容納于并使其外延得到豐富

1.3 關(guān)于彈性力

在日常生活中，彈性力無(wú)處不在，它以多種形態(tài)存在。常見(jiàn)的彈性力有：繩被拉緊時(shí)所產(chǎn)生的張力，彈簧被拉伸或壓縮時(shí)所產(chǎn)生的彈簧彈性力，重物放在支承面上產(chǎn)生作用在支承面上的正壓力和作用在物體上的支持力等，總之因?yàn)槲矬w發(fā)生形變而產(chǎn)生的力。如，女孩束發(fā)用的橡皮筋，男生進(jìn)行球類(lèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的護(hù)膝護(hù)腕都具有彈性形變的功能。工程、體育等常用于緩沖效果的各種部件在形變過(guò)程中都產(chǎn)生彈性力。在研究沖量定理時(shí)為減?。ㄔ龃螅┦芰Χ黾樱p少）作用時(shí)間時(shí)，就是彈性力的典型應(yīng)用，比如撐桿跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員并不是直接落到地面上，而是落到就有較好彈性的墊子上。

在力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容里，除主動(dòng)力外，被動(dòng)力的研究與應(yīng)用也占有重要地位。分析各接觸面間的摩擦力的同時(shí)，若含有繩，要考慮繩中張力，若有液面要考慮液體表面張力，等等?？梢耘e一些學(xué)生比較熟悉喜愛(ài)的運(yùn)動(dòng)的例子，比如蹦極、攀巖及繩上波形的傳播等等與繩相關(guān)的實(shí)例；肥皂泡不僅在光學(xué)中實(shí)例比較直觀，在液體表面張力中舉例也具有說(shuō)服力。

2 結(jié)論

力學(xué)理論伴隨著我們的日常生活并給我們的藝術(shù)生活增添亮點(diǎn)。通過(guò)以上所舉的實(shí)例可以清楚看到，力學(xué)并不是完全抽象的純理論學(xué)科，它是和生活中的實(shí)際應(yīng)用息息相關(guān)的，只要仔細(xì)觀察并把其引入課堂，就能把課堂更具用吸引力，要學(xué)生從日常現(xiàn)象及自身經(jīng)歷出發(fā)，通過(guò)課堂上的教學(xué)和討論，讓他們從更高的角度來(lái)重新看待生活，并將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活，從根本上來(lái)理解力學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，由此來(lái)引入學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄧欣.自然現(xiàn)象與生活實(shí)踐對(duì)于力學(xué)教學(xué)的意義和作用[J].貴州教育，2011，8：39-40.

[2]谷雨.淺談生活中的力學(xué)之美[J].科技向?qū)В?014，8：232.

[3]高嵩，張建頌.體現(xiàn)“從生活走向物理”的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)探討，2013，31：30-33.

[責(zé)任編輯：王楠]