高科技物理在生活中的應(yīng)用

丁垚天

摘要： 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，物理學(xué)已廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)領(lǐng)域。高中物理對(duì)比其他學(xué)科來(lái)說(shuō)更加的貼近生活，我們也不難在生活中找到高科技物理的應(yīng)用實(shí)例。在高中物理的學(xué)習(xí)中，我們應(yīng)該樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)觀念，正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，深入地掌握和理解物理知識(shí)，熟練地將物理知識(shí)與日常生活相結(jié)合，真正地從生活中學(xué)習(xí)物理，提高自己的物理理論和實(shí)踐水平。本文筆者作為一名高中生，對(duì)于高科技物理在生活中的應(yīng)用做了簡(jiǎn)單的探討。

關(guān)鍵詞： 高科技物理;生活;應(yīng)用

中圖分類號(hào)： G633.7?? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?? ?文章編號(hào)： 1672-9129（2018）09-0051-01

Abstract： ?with the rapid development of science and technology， physics has been widely used in every field of life. High school physics is closer to life than other subjects， and it is not difficult to find application examples of high-tech physics in life. In the study of high school physics， we should set up the correct learning concept and the correct learning attitude， deeply grasp and understand the physics knowledge， skillfully combine the physics knowledge with daily life， truly learn physics from life， and improve our own physical theory and practice level. As a high school student， the author makes a simple discussion on the application of high-tech physics in life.

Key words： ??Hi Tech physics;life;application

物理學(xué)本身是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理學(xué)中的各種知識(shí)都來(lái)自于生活，并最終應(yīng)用于生活中。在日常生活中，只要我們仔細(xì)觀察，我們就能看到無(wú)處不在的物理知識(shí)，物理原理也被我們應(yīng)用到各行各業(yè)之中。大到冰箱洗衣機(jī)，小到筷子氣球，我們隨時(shí)都可以看見(jiàn)物理現(xiàn)象。因此，通過(guò)物理與科技的有機(jī)結(jié)合，不僅可以進(jìn)一步鞏固物理基礎(chǔ)知識(shí)，還可以提高自身物理學(xué)的應(yīng)用能力，為提高物理學(xué)習(xí)能力，提升物理成績(jī)奠定基礎(chǔ)。

1 物理熱學(xué)知識(shí)在生活中的運(yùn)用

在初學(xué)物理之時(shí)，熱學(xué)是我們最先接觸到的一部分內(nèi)容。熱學(xué)作為物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分，不僅包括溫度和熱量的內(nèi)容，還包括分子動(dòng)力學(xué)理論和物質(zhì)狀態(tài)的變化。是我們印象最為深刻的就是水的三種轉(zhuǎn)換形式。自然界中，冰霜雪霧都是水的轉(zhuǎn)換形式之一。在現(xiàn)代科技之中，利用水的轉(zhuǎn)化形式與高科技的完美結(jié)合，對(duì)我們的生活大有裨益。

自然界所討論的水可分為三種狀態(tài)：液態(tài)固體和氣態(tài)。這三種狀態(tài)在性質(zhì)上相互轉(zhuǎn)化：當(dāng)溫度升高時(shí)，液態(tài)水變成蒸汽（氣態(tài)水），在0攝氏度的較低溫度下，液態(tài)水凝固成冰（固體水）;在一定的狀態(tài)下，冰也可以升華為水蒸氣;同樣，在一定條件下，三者可以相互轉(zhuǎn)化。

我們最常見(jiàn)到的應(yīng)用包括人工降雨、冰箱以及空調(diào)的原理都由此而來(lái)。

人工降雨。在炎熱的夏季，氣溫有時(shí)居高不下，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有降雨。這個(gè)時(shí)候，農(nóng)村需要灌溉或凈化城市空氣，需要“冷云催化”技術(shù)。冰晶在冷云降水中起著重要作用。當(dāng)冰晶達(dá)到合理的濃度和數(shù)量，就會(huì)由固體轉(zhuǎn)化為液體，從而變成雨水，從空中降落?，F(xiàn)階段還有激光技術(shù)可以探測(cè)降雨的程度，從而控制人工降水的強(qiáng)度。[1]

冰箱空調(diào)的原理。在日常生活中，我們最不可或缺的家用電器就是冰箱和空調(diào)了。冰箱和空調(diào)都是利用物理中熱學(xué)的原理，通過(guò)三態(tài)轉(zhuǎn)化吸收熱量。不同的是冰箱的散熱系統(tǒng)在冰箱的背部，而空調(diào)的散熱系統(tǒng)在室外，所以這就是為什么打開(kāi)冰箱室內(nèi)也不會(huì)降溫的原因。

利用三態(tài)轉(zhuǎn)化降低溫度。夏天，人們通過(guò)吃冰棒來(lái)獲得一絲清涼。事實(shí)上，也是物理熱學(xué)知識(shí)，冰棒是一種固態(tài)，嘴里的高溫融化了身體表面的熱量，使身體感覺(jué)清新。同樣地，夏天洗澡通過(guò)蒸發(fā)水來(lái)帶走身體的熱量，讓人感到?jīng)鏊?/p>

2 物理力學(xué)原理在生活中的運(yùn)用

2.1重力。就物理力學(xué)知識(shí)來(lái)看，其中生活中最常見(jiàn)的為重力。例如：在農(nóng)村修建在建造墻壁時(shí)，通常需要在墻壁上進(jìn)行垂直測(cè)試。我們將看到施工人員也將施加垂直線，垂直線的原理是重力。想象一下我們生命中失去的重力，人們將不能行走和漂浮。

2.2摩擦力。每個(gè)物體都有不均勻的表面，但有些是非常微妙和難以觀察的，當(dāng)兩個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻礙兩個(gè)物體移動(dòng)而產(chǎn)生的相反方向的力，即阻力，也稱為摩擦力。比如當(dāng)我們走路時(shí)，鞋和地之間的摩擦力就會(huì)產(chǎn)生。摩擦力作為一種特殊的對(duì)我們的生活有很大的影響，利用好摩擦力對(duì)于我們的生活有很大的幫助。

例如，在平坦的地面上，行走更容易，摩擦力越大，行走越困難。但在下雪天，經(jīng)常發(fā)生交通事故，主要是因?yàn)槁访婀饣Σ翜p少，汽車容易打滑，最終導(dǎo)致交通事故。在工作中的儀器和工具需要定期添加潤(rùn)滑劑，主要是為了減少部件之間的摩擦，減少設(shè)備造成的磨損。從而節(jié)約能源，降低工作的失誤率。

而且我們不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在有不同類型的不同類型的汽車輪胎，不管是大的小的，但有一個(gè)共同的特點(diǎn)是在輪胎花紋，目的是增加輪胎與地面摩擦，使用舊的輪胎老化，花紋逐漸消失，輪胎變得光滑，摩擦力小，如果不小心也會(huì)滑胎的現(xiàn)象出現(xiàn)，很難控制速度，容易造成交通事故，所以輪胎必須及時(shí)更換。

2.3杠桿原理。物理知識(shí)中的杠桿原理在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，如我們一天吃三餐時(shí)用的筷子，小時(shí)候玩的蹺蹺板等等。在生活中，通過(guò)這個(gè)原則，可以節(jié)省大量的人力物力。這個(gè)原則就是杠桿原理。首先，我們需要找到一個(gè)支持點(diǎn)。我們需要利用杠桿來(lái)增加動(dòng)力臂，減少短阻力臂。手動(dòng)抽油機(jī)我們都知道手按壓壓桿。通過(guò)活塞在另一端的運(yùn)動(dòng)，將水吸起，并采用杠桿原理。手動(dòng)泵的壓桿長(zhǎng)度很長(zhǎng)，所以動(dòng)力臂也更長(zhǎng)。也就是說(shuō)，我們的努力很小，所以水很容易被吸走，但是我們很難不把杠桿原理應(yīng)用到我們的實(shí)際生活中。

2.4壓力。壓力在日常生活中也很常見(jiàn)。例如，我們?cè)诙净r(shí)使用的滑雪板比較寬，以減輕滑雪板在雪地上的壓力，避免掉入雪中。例如，針尖在醫(yī)院注射時(shí)生病，主要是為了降低壓力，使針能迅速插入肌肉。在飲料中放一根稻草可以飲用水，這也是大氣壓力的原理。

3 物理電學(xué)在生活中的應(yīng)用

自法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象以來(lái)，人類開(kāi)辟了電氣時(shí)代，電能逐漸成為主導(dǎo)我們社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活的主要能源。特別是自發(fā)展以來(lái)，電力、交通、工廠生產(chǎn)和信息交流逐漸成為我們生活中必不可少的能源。例如，在電磁爐炊具中會(huì)用到很多家庭，其原理是采用目前的電磁感應(yīng)加熱原理，即：電磁爐通過(guò)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的電子電路板部分，當(dāng)電磁爐臉上的鐵罐子，罐子將減少交變磁場(chǎng)線在鍋的底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流，在電流的作用下分子運(yùn)動(dòng)的快速鐵壺沒(méi)有規(guī)則，分子相互碰撞，相互摩擦熱的作用下生產(chǎn)，使鍋因其發(fā)高燒，最終將被煮熟的食物。不僅如此，各種電器都離不開(kāi)電，所以一旦生活中沒(méi)有電，燈就不能亮，機(jī)械設(shè)備不能工作，電器不能正常使用，所以電在我們的生活中是必不可少的。

4 物理光學(xué)在生活中的巧妙運(yùn)用

光明是我們生活中不可或缺的一項(xiàng)能源。在實(shí)際生活中，光隨處可見(jiàn)。陽(yáng)光、燈光等都是我們最常利用的光源。光本身是相對(duì)抽象的東西。如果我們想對(duì)光現(xiàn)象有更深的理解，我們需要仔細(xì)觀察生命，發(fā)現(xiàn)生命中的光現(xiàn)象，在分析生命現(xiàn)象的同時(shí)掌握物理光學(xué)的知識(shí)。我們可以看到各種各樣的物體，主要是因?yàn)樗鼈兡芊瓷涔?，晚上我們可以走在路燈下，看到我們被拉長(zhǎng)的陰影，這也是光沿著直線傳播的結(jié)果。另一個(gè)例子是使用生活中經(jīng)常碰到的鏡子和汽車的后視鏡。在物理實(shí)驗(yàn)中，我們使用的顯微鏡、放大鏡和近視眼鏡都是光的折射原理。[2]這為我們的生活提供了更多的便利。通過(guò)科學(xué)家們的研究，可以將光能轉(zhuǎn)化為熱能、電能等等，例如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)等等。

在我們的現(xiàn)實(shí)生活中，光無(wú)處不在，不同的光源有不同的功能，不同波長(zhǎng)的光在人們的眼睛中有不同的靈敏度。在人們的眼中，紅色波長(zhǎng)是最長(zhǎng)的，并且通常人們對(duì)紅色的靈敏度最高。因此，使用這種特征交通信號(hào)燈是一種警告。第二波長(zhǎng)越短，越容易在大氣中散射，在雨天最長(zhǎng)的波長(zhǎng)不易散布，不會(huì)對(duì)交通造成不利影響。

生活中處處充滿了物理現(xiàn)象，只有我們不斷地去觀察去發(fā)現(xiàn)，才能夠找到其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)，物理學(xué)本身作為一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，與我們的日常生活和生產(chǎn)息息相關(guān)。物理知識(shí)不僅來(lái)自生活，也來(lái)自生活。只要我們注意觀察，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)許多物理知識(shí)在我們的生活中。因此，在我們的日常生活中，我們應(yīng)該多觀察，善于發(fā)現(xiàn)，敢于創(chuàng)新。在學(xué)習(xí)上，要建立科學(xué)的思維模式，真正感受物理帶來(lái)的樂(lè)趣，熱愛(ài)物理，逐漸掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，提升自己的物理理論及實(shí)踐水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]烏云雨. 人工影響天氣的原理及方法[J]. 時(shí)代農(nóng)機(jī)， 2013（8）：39-39.

[2]王嘉昌. 高中物理光折射解題思考[J]. 東西南北：教育， 2017（19）：00361-00361.