力學在物理學發(fā)展中的地位和作用

韓瀟

摘 要：力學的發(fā)展與人們的生產時間密切相關，在日常生活中無處不在。力學也是物理學的重要組成部分。在物理學的發(fā)展過程中，力學占有極其重要的地位，為光學、熱學、電磁學等基礎學科奠定了基礎，并且為天文學、工程學等領域也做出了很大的貢獻。

關鍵詞：力學；物理學發(fā)展；重要的地位

1力學的發(fā)展

力學是一門獨立的基礎學科，是研究其他學科的基礎，是研究宏觀運動規(guī)律及其應用的學科。力學主要研究的是有關力、運動和介質（固體、液體、氣體和等離子體），宏、細、微觀力學性質的學科，研究以機械運動為主，及其同物理、化學、生物運動耦合的現(xiàn)象。從很早人們就開始研究了力學。在西方資本主義社會，由于資本主義發(fā)展的需要，科學技術得到了迅速發(fā)展。

力學的發(fā)展大致分為三個階段：第一階段——近代物理學的誕生。伽利略被人們稱為近代物理學之父、開普勒和牛頓做出了奠基性的貢獻。牛頓作為經典力學學科的開創(chuàng)人物，他的三大定律被認為是近代物理學的開端。牛頓發(fā)表的《自然哲學的數(shù)學原理》，提出的科學研究方法對后世的影響深遠。第二階段——物理學蓬勃發(fā)展時期。代表人物有焦耳、邁爾、開爾文和克勞修斯，奠定了熱學、聚集態(tài)熱力學的基礎，開辟了熱學微觀世界與宏觀世界的關系的統(tǒng)計物理學。第三階段是現(xiàn)代物理學時期。相對論和量子力學的建立，為現(xiàn)代物理學的發(fā)展奠定了基礎，從而產生了量子場論、原子核物理學、粒子物理學、半導體物理學、現(xiàn)代宇宙學、現(xiàn)代物理技術等分支學科。

2力學高中物理學習中的主要性

力學的運用貫穿于高中物理學的始末，起到紐帶作用，也是高中物理教學的核心內容。力學同時又是高中物理學習中的基礎和重點內容。高中力學的主要內容可以概括為運動學（物理的直線運動）、相互作用、牛頓運動三大定律、曲線運動（圓周運動）、萬有引力和航天、動能定理、機械能及其守恒定律，還有在高中選修中的動量及其守恒定律。力學部分的牛頓的三大定律，是整個高中力學的基礎與核心，其覆蓋面廣，內涵深刻，對后面的運動學、熱學、以及電磁學都有很大的幫助。在高中的物理考試和學科競賽中的很多難題都是圍繞力學這部分的知識展開的。如果學生能夠扎實的掌握好力學知識，對整個高中階段的物理學習都有很大的幫助。

我們常見的力有重力、彈力、摩擦力，熱學部分有分子引力和斥力統(tǒng)稱為分子力，電磁學部分有電場力、磁場力、洛倫磁力、安培力。在研究天體運動有萬有引力與向心力，所以說力的分析與理解以及力的坐標系的建立，對我們高中物理學習起著決定性作用。

在整個高中物理學習中，學會對物體受力分析、建立正交坐標系、列方程，是學好高中物理的關鍵。常用的分析方法有：隔離法、整體法、力的正交分解、矢量運算法（平行四邊形法則）等研究方法和解題技巧。學會這些分析力的方法和技巧，我們要會舉一反三，尤其是電場和磁場部分復雜的力學分析題，都可以迎刃而解。

例如：如下圖所示，金屬棒MN的質量為m=10g，兩平行光滑導軌相距為L=20cm，電阻R=8Ω，勻強磁場的磁感應強度B=0.8T，方向豎直向下，電源電動勢E=10V，內阻r=1Ω，當開關S閉合時，MN恰好平衡，求變阻器R1的取值為多少？設θ=45°，g取10m/s2。

由①②并代入數(shù)據得：R1=7Ω。

這是力學在電磁場中的應用的典型習題。牛頓定律、運動學以及電學知識相互應用，解出此題。

3力學和物理學發(fā)展

從物理學從古到今發(fā)展來看，力學是物理學發(fā)展的基礎，也是推動物理學不斷前進的動力。從早期的阿基米德，到伽利略，牛頓以及拉格朗日。這些都是物理學家，他們的主要成就都屬于力學的范疇。

力學是學習物理學的開始，是研究其它基礎學科的理論依據。經典力學的建立和發(fā)展，對后面物理學的發(fā)展起到舉足輕重的作用。

參考文獻

[1]趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程（力學）[M].高等教育出版社，1986，2.

[2]內蒙古工業(yè)大學物理系編.大學物理（第一版）[M].內蒙古大學出版社，2002.

[3]王發(fā)伯，趙仲羆，黃寧慶，羅維治等.普通物理典型題解[M].湖南科技出版社，1981，5.