..课程论文题目 生活中的物理学 2017年11月10日 生活中的物理学 [摘要] 物理学是一门有着悠久历史的自然学科，它的发展对人类物质文明的进步和思维的发展有着重大的影响和促进作用。本文介绍了光学、力学、电磁学的相关知识在生活中的应用，说明物理学就在我们身边，给我们的生活带来了极大的便利。我们的生活离不开物理。 [关键词] 物理学 人类生命 科学意识 科学思维方式 物理学是研究物质运动最普遍规律和物质基本结构的学科，它的理论结构充分以数学作为工作语言，以实验作为检验理论正确性的标准，是当今最尖端的自然科学学科。物理学作为自然科学的先导学科，研究上至宇宙，下至基本粒子的一切物质最基本的运动形式和运动规律，因而成为其他自然科学学科的研究基础。 由于物理问题需要一定的数学功底，物理理论又具有很强的概括性和抽象性，所以有些人认为物理深不可测，离我们很遥远。物理学家都是智力超群的天才。但其实，物理知识在我们身边随处可见，我们每天都能看到各种各样的物理现象，物理在我们的生活中发挥了重要作用。 1.光学 1.1光的偏振 看立体电影时，观众必须戴上一副特制的眼镜，这是一对透射方向相互垂直的偏振镜。
立体电影是利用两个镜头，像人的眼睛一样，同时从两个不同的方向摄取景物的图像，制成电影胶片。放映时，两台摄影机拍摄的两组影片，通过两台放映机同时放映，使两幅稍有不同的图像重叠在屏幕上。此时，如果用眼睛直接观看，看到的画面就会模糊不清。要想看立体电影，必须在每台电影机前安装偏光片，起着起偏镜的作用。两台放映机发出的光线经过偏光镜后，就变成偏振光。左右两台放映机前的偏光板的偏振方向互相垂直，所以产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到屏幕上后，反射回观众，偏振光的方向没有改变。 观众用上述偏光眼镜观看时，每只眼睛只看到相应的偏振光图像，即左眼只能看到左摄像机反射出来的画面，右眼只能看到右摄像机反射出来的画面，这样就会产生如同直接观看一样的立体感。这就是3D立体电影的原理。 1.2光的折射 夏季，在平静无风的海面上，向远处望去，有时可以看见山峰、船只、建筑、楼阁、街市、寺庙等出现在远处的天空中，这就是海市蜃楼现象。 沙漠中出现的“海市蜃楼”，就是太阳光遇到不同密度的空气时发生折射而形成的。在沙漠中，沙石在白天受到太阳的烘烤，沙层表面温度迅速上升，由于空气的传热性能差，在没有风的时候，沙漠上空的垂直温差非常显著，底部热，顶部冷。 上层空气密度大，下层空气密度小。
当太阳光由高密度空气层进入低密度空气层时，光速发生变化生活中的物理，经过光的折射，远处的绿洲便出现在人们眼前。这种“海市蜃楼”现象，有时在海上或江河上也会出现。 光学在汽车上的应用 1、汽车驾驶室外的后视镜是凸面镜，它利用凸面镜对光的发散作用和正立、缩小、虚像的特点，使所见的实际物体变小，观察范围变大，保证行车安全。 2、汽车前照灯中的反射镜是凹面镜，它是利用凹面镜能将置于其焦点处的光源发出的光线反射成平行光的特性而制成的。 3、汽车前照灯应经常配备有横、竖条纹的玻璃灯罩。汽车前照灯由灯泡、反射镜和前玻璃灯罩组成。 根据透镜和棱镜的知识，汽车大灯玻璃罩就相当于透镜和棱镜的组合。夜间开车时，司机不但要看清楚前方的路况，还要看清楚路边的人、路标、岔路等。透镜和棱镜对光线有折射作用，所以灯罩就是通过折射把光线根据实际需要向需要的方向散射，使光线均匀柔和地照射到车前路面和路边的景物上。同时，这种散光灯罩还可以使一部分光线稍微向上折射，照亮路标和里程碑，从而保证行车安全。4、汽车装上茶色玻璃后，行人很难看清车内人的面部，茶色玻璃可以反射一部分光线，吸收一部分光线，因此透入车内的光线较弱。
要看清楚乘客的脸，必须有足够强的光线从脸部反射出来，透过玻璃到外面。由于车内光线微弱，透过的光线不够，所以很难看清楚乘客的脸。5、除大型客车外，大多数轿车的前窗都是倾斜的。当汽车前窗玻璃倾斜时，玻璃反射的车内乘客的影像是在国道的正前方和上方，路上的行人是不可能出现在上方的空中，这样车内乘客的影像就与路上的行人分开了，这样司机就不会产生任何错觉。大型客车体型较大，前窗距离地面比轿车高得多，即使前窗是垂直安装的，好像和窗户处于同一高度，在这个高度上路上的行人是不可能出现的，所以司机不会把乘客窗外的影像与路上的行人混淆。 2.力学 2.1重力 我们生活在地球上，重力无处不在。砌墙时，师傅们常用配重线检查墙体是否垂直，这是充分利用重力方向垂直向下的原理；羽毛球下端做得较重，是为了降低重心，使球在下落时保护羽毛；汽车驾驶员在下坡时，可以通过关闭发动机继续滑行，利用重力的作用节省体力。 2.2摩擦力 百米赛跑运动员在起跑阶段，用双脚用力向后蹬，以获得足够的向前静摩擦力，从而在很短的时间内向前加速，使运动员在几秒钟之内就能达到10米/秒以上的速度。而一旦越过终点线，就要靠运动员向前蹬地产生的向后摩擦力来减速。
另外，在拔河比赛中，其实比的就是摩擦力，因为根据牛顿第三运动定律，两队对同一根绳子的拉力是相同的，摩擦力大的那一对自然会获胜，拔河比赛取胜的关键就是选择摩擦力大的鞋子。 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，比如砌墙的时候，工人们常常会用一根砝码线来检查墙体是否垂直，这就是充分利用了重力方向垂直向下的原理；羽毛球的下端做得比较重，就是为了降低重心，球在下落过程中保护着羽毛。 如果没有重力物理资源网，世界将不堪设想，水无法灌入口中，人起跳后无法落回地面，飞扬的尘埃将永远漂浮在空中，整个大自然将浑浊不堪。 在讲授重力时，应让学生进行热烈的讨论，充分挖掘他们的想象力，知道重力与我们实际生产生活有着密切的关系。2、摩擦力的应用摩擦力是一种重要的力，在实际社会生产生活中应用十分广泛。例如，人们走路时，在光滑的地面上行走很困难，这是因为接触面上的摩擦力太小，而汽车上坡时打滑，在路面上撒些粗糙的石子或铺上稻草生活中的物理，车子就能顺利前进，这是通过增加粗糙度来增加摩擦力；把鞋底制成各种花纹，增加接触面的粗糙度，增加摩擦力；溜冰者穿的溜冰鞋上装有滚珠，把滑动摩擦变成滚动摩擦，从而减少摩擦和增加滑动速度；各种机器中加入润滑油，是为了减少齿轮间的摩擦，保证机器的良好运转。
由此可见，人类的生产生活其实都与摩擦有关。应充分利用有益的摩擦，尽量减少有害的摩擦。 3.弹性的应用 弹性可用来进行一系列社会生产和生活活动。力有大小、方向，有作用点，例如高楼大厦需要打好地基，桥梁设计需要精确计算各部分受力；拔河比赛需要用较粗的绳子，防止拉力过大造成断裂；高压线中间需加较粗的钢丝，以支撑更大的架设跨度；运动员在一瞬间产生的爆发力，等等。 3.电磁学 3.1电磁波 微波炉是没有明火的，微波炉的热源是微波，也就是高频电磁波。微波是频率为～30万MHz的电磁波。微波炉实际上就是一个微波发生器，它产生的微波频率为。 这种微波有一个很有趣的习性，当它遇到肉、蛋、蔬菜等富含水分的食物时，微波会以相同的频率把食物中的水分子“停留”和“拖”在一起。振荡使分子间产生摩擦，摩擦可以产生热量。振荡频率越高，振幅越大，分子间摩擦越剧烈，产生的热量自然也就越多。食物分子在高频磁场中振动，分子间相互碰撞、摩擦产生热能，结果食物就被加热了，这就是微波炉的原理。 3.2 涡流 如今，电磁炉在我们的生活中已是不可缺少的，它直接在锅底产生热量，不需要明火或传导加热，从而大大提高了热效率。
它是完全区别于所有传统有火或无火传导加热的厨具的高效节能橱柜。电磁炉是利用电磁感应的原理加热食物，将电流和电压通过整流器转换成直流电，再通过高频电源变换装置，将直流电变成超过音频的高频交流电，高频交流电加在扁平空心螺旋型感应加热线圈上，从而产生高频交变磁场。其磁力线穿透炉灶陶瓷板，作用于金属锅上。烹饪锅内由于电磁感应而产生强大的涡流，当涡流克服锅内电阻时，就完成了电能向热能的转化，产生的焦耳热作为烹饪的热源，使锅底迅速升温。电气知识的应用自从法拉发现电磁感应现象以来，人类进入了电气化时代。 从日常生活用电到交通运输、工厂企业，无不来自发电机。电已成为人类不可缺少的主要能源。在我们的生活中，电的应用随处可见。例如，夜间行走用的手电筒，将化学能转化为电能；干电池不会发生触电事故，而照明用电如果使用不当，则会危及我们的生命。这是因为，不高于36V的电压是安全电压，而照明电路的电压为220V，远远高于安全电压；做饭用的电饭锅、电炒锅，将电能转化为内能，电力机车也依靠电能运转，所有家用电器都需要用电。如果没有电，电动机就不能转动，电力机车就不能行驶，电器就不能工作，人类社会就会倒退。所以，电是人类的好伙伴。 只要我们严格遵守安全用电原则，我们就能驯服它，并利用它为人类服务。以上列举的只是生活中物理知识的一小部分。其实物理知识已经渗透到我们生活的方方面面。物理学无穷无尽的迷人之处，许多显而易见的现象可能蕴含着深刻的道理。多观察，多思考，多实践，我们就能探索生活中更多的物理奥秘。