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物理学的范围及其在各个领域的应用

物理学的范围及其在各个领域的应用2009-08-09 13：39物理学的范围及

其在各个领域的应用

物理(Physics)拼音：wùlǐ，英文：physics全称物理学。"物理"一词的最

先出自希腊文φυσικ，原意是指自然。古时欧洲人称呼物理学作"自然哲学

"。从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。汉语、日语中"

物理"一词起自于明末清初科学家方以智的百科全书式著作《物理小识》。

在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、能量、空间、

时间及它们的相互作用；借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。

物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物

理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。二十世纪之前的物理学主要是根据

物理现象的性质来分类，又称为「古典物理学」。

古典物理学包含的内容：力学(研究力及物体运动的关系)、光学(研究光的

现象)、热学(研究热的现象)、电磁学(研究与电磁相关的所有现象)。

近代物理学所包括的内容有：从微观世界的角度出发，研究物质的组成单

位、交互作用，并经由对这些交互作用的了解，进一步说明了物质是如何组成

的。在巨观上，物质又是如何表现出这么多样性的特质。

物理是与人类生产和生活最为密切的科学。在物理教学中如何将物理知识

与生产实践和生活实际相联系，是十分重要的。

物理是与人类生产和生活最为密切的科学。在物理教学中如何将物理知识

与生产实践和生活实际相联系，使学生尽可能理解物理知识在生产实际和生活

实际中的应用，也就成了物理教师义不容辞的义务。

力学知识的广泛应用

1.重力的应用

我们生活在地球上，重力无处不在。如工人师傅在砌墙时，常常利用重锤

线来检验墙身是否竖直，这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理；羽毛

球的下端做得重一些，这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛；汽车驾

驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行，这是利用重力的作用而节省能源；在

农业生产中的抛秧技术也是利用重力的方向竖直向下。假如没有重力，世界不

可想象，水不能倒进嘴里，人们起跳后无法落回地面，飞舞的尘土会永远漂浮

在空中，整个自然界将是一片混浊。在讲授重力时，要让学生展开热烈的讨论，

充分挖掘学生的想象力，知道重力与我们的生产生活实际密切相关。

2.摩擦力的应用

摩擦力是一个重要的力，它在社会生产生活实际中应用非常广泛。如人们

行走时，在光滑的地面上行走十分困难，这是因为接触面摩擦太小的缘故；汽

车上坡打滑时，在路面上撒些粗石子或垫上稻草，汽车就能顺利前进，这是靠

增大粗糙程度而增大摩擦力；鞋底做成各种花纹也是增大接触面的粗糙程度而

增大摩擦；滑冰运动员穿的滑冰鞋安装滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦，从而减

少摩擦而增大滑行速度；各类机器中加润滑油是为了减小齿轮间的摩擦，保证

机器的良好运行。可见，人类的生产生活实际都与摩擦力有关，有益的摩擦要

充分利用，有害的摩擦要尽量减少。

3.弹力的应用

利用弹力可进行一系列社会生产生活活动，力有大小、方向、作用点。如

高大的建筑需要打牢基础，桥梁设计需要精确计算各部分的受力大小；拔河需

要用粗大一些绳子，防止拉力过大导致断裂；高压线的中心要加一根较粗的钢

丝，才能支撑较大的架设跨度；运动员在瞬间产生的爆发力等等。

可见，物理力学知识生产和生活实际中是很有用的，从宇宙天体到微观的

分子、原子处处存在着各种各样的力，教师只要将课本知识与生产生活实际有

机地结合起来，就能极大地激发学生的学习兴趣，从而培养他们树立崇尚科学、

研究科学、应用科学精神。

热学知识的应用

天气的阴晴、冷暖与人类的各类活动息息相关，包含了很多的物理热学知

识。如人们常喝开水、吃熟食，需要对水和食物进行加热，而加热过程中就需

知道燃料燃烧或电力加热的基本知识；炎热的夏天在地上撒些水，靠水分的蒸

发达到降温的目的；严寒的冬天如何保暖，汽车发动机常用水来散热，保护秧

苗不被冻坏而往往采用在夜间向稻田里灌水，都充分利用了水的比热大这一特

性；水稻生长在夏季，是由于水稻是喜高温的植物；各种机械轴承、火车轮箍

的制造是充分利用固体的热胀冷缩原理。这些都是热学知识在生产生活中的重

要应用。

光、声现象的应用

人类生存需要光。白天靠阳光，夜间需要灯光，设想宇宙无光，整个世界

将陷入一片漆黑，所有生物将无法生存，由此可见光的重要性。然而光到底遵

循什么规律，人类怎样利用这些规律为自己服务，这是人类研究光的目的所在。

如日月食现象中遵循的是光在同一均匀介质中沿直线传播；教室里通常用日光

灯管而少用白炽灯，除为了节省能源外，更重要的是白炽灯这种光源容易形成

阴影，而日光管是平行光，可以避免阴影使我们能够很好的工作学习；夜间行

驶的汽车内不开灯是为了避免挡风玻璃反射光而影响驾驶员的视线，汽车的反

光镜用凸镜而不用平面镜是为了扩大观察范围，近视眼病人要佩戴凹透镜是为

了矫正物体成像在人的视网膜上，手电筒能"收光"是利用凹透焦点发出的光能

平行射出。另外，教室的长度限制10m左右是避免原声、回声两次声音，从而

使两种声音叠加在一起，加强原声；两山距离和海底深度的测定也是利用声音

的传播原理。

电学知识的应用

自法拉发现电磁感应现象以来，人类进入了电气化时代。从生活用电到交

通运输、工厂企业用电，都来源于发电机，电已成为人类必不可少的主要能源。

在我们的生活中，随处可见电的应用。如夜间走路用的手电，它是将化学能转

化为电能；干电池不会发生触电事故，而照明用电如使用不当，将会危及我们

的生命安全，这是因为不高于36V的是安全电压，而照明电路的电压是220V，

远远高于安全电压；煮饭用电饭煲、电炒锅是将电能转化为内能，电力机车的

行驶也是靠电能，一切家用电器都需要电。假设没有电，电动机将不能转动，

电力机车不能行驶，电器都不能工作，人类社会将会倒退。因此，电是人类的

好伙伴，只要我们严格遵循安全用电原则，我们就可以驯服它，利用它为人类

服务。

总之，物理知识从生活实际到高科技前沿，它的应用十分广泛。学生要理

解学习物理知识的重要性，认识物理知识在当代社会中的重要作用，更要关注

物理学的最新发展，使学生将所学物理知识与当前的社会实践和生活实际结合

起来，坚持与时俱进，坚持科学发展观，利用物理知识推动社会和谐发展，更

好地造福于人类。

2009-08-10 12：36|

你背景实在不行~