日常生活实例与力学中的常见力
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日常生活实例与力学中的常见力
陈伟丽杜晓红刘佳牛金艳武晓霞
(内蒙古科技大学数理与生物工程学院,内蒙古包头014010)
【摘要】在力学教学的课堂上,以力学知识为主线,从力学角度分析生活中一些常见的现象,引导学生对力学的学习产生浓厚兴趣;阐述力学基本概念和原理及其在实践中的运用,通过物理学习的过程学生能够将物理知识与自身经验结合起来,加深学生对力学重要知识点的掌握,又可以将力学理论学习与生活实践有机结合起来。
【关键词】力学;教学;生活实例;常见力
大学阶段,对于物理专业的学生来说,掌握基本的物理应用的理
论与方法,具有良好的科学素养,适应高新技术发展的需要,才能具有
较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。
物理学是自然科学的
重要分支,它的发展对于人类在生产技术上的进步、思想方法的发展
乃至整个人类文明的发展都有着重要的推动作用。
力学正是物理学的
有机组成部分,正是物理知识讲授的开端。
良好的开端对后期学习达
到事半功倍的效果。
人们的生活中处处能用到物理知识,既能能够从
实践上得到应用又能从视觉上给予美的感受。
故此,课堂上,利用力学
知识解释一些生活实例和自然现象,深入浅出地阐述力学基础知识及
其在实践中的运用。
不仅可以加强对物理概念和定理的记忆,培养学
生学以致用的能力,还可以使学生知道学习物理知识的重要性,增强
学生对物理学的学习兴趣,自觉地学习好物理知识。
1生活中的力为力学教学提供了丰富研究的对象
力学知识不仅是物理学的基础,同时也是对于大学一年级的新生
刚入学的第一门专业课,在物理知识的教学中起到了承上启下的作
用。
通过日程的生活与实践,学生们已经掌握了许多应用物理知识解
释的实例,因此,课堂上,教师就可以根据具体物理知识解释同学们较
为熟知的、感兴趣的实力进行分析、讲解,以达到让同学们理解并掌握
的目的。
邓欣[1]就高中学生的物理知识列举了生动的自然现象和丰富
的生活实践,这对于学生来学时物理理论知识来说达到了事半功倍的
效果。
1.1关于重力
重力是物理学中的重要概念,它的应用贯穿了力学部分前后,而
我们的生活也离不开重力。
若地球失去重力,就像宇宙飞船中的宇航
员,物体都将漂浮于浩瀚的宇宙当中;雨点将不会落到地面,地面将变
成沙漠,人将不能在地面平稳行走,物体就像鸟一样在空中飞行,生活
将一片混乱。
尽管初中就开始学习重力,但中学时的重力都是运用到了惯性系
中,即,参照系是静止或匀速运动的。
大学的力学中引入了非惯性系,
为了更好地理解非惯性系,以站在运动的升降机中的人为例进行说
明。
加速或减速的升降机中静止不动的人,尽管还受到竖直向下的重
力而就有重力加速度,但竖直方向上的加速度是否还等于重力加速度,
要根据升降速度变化发生改变。
由此解释日常生活中人们在加速或减
速的升降机中的感到不适的现象,进而让同学们掌握非惯性系与惯性
系的区别。
力学不仅给人以知识,还给人以美的享受[2]。
潮涨潮落,斗转星移,
落叶归根等等,不仅体会汉语文的玄妙,同时蕴含了伟大的万有引力
定理。
1.2关于摩擦力
在我们的日常生活中,摩擦力是不可避免的,它是三种常见基本
力之一。
通过举例说明,学生能通过探究摩擦力与正压力、接触面粗糙
程度关系的过程学习科学探究方法,从而发展初步的科学探究能力形
成尊重事实探索真理的科学态度[3]。
摩擦力通常出现在两个接触的物
体间,一般运用牛顿三定律及动能定理或动量定理的计算过程中。
凡事都具有两面性,有利必有弊,摩擦力也不例外。
所以在学习摩
擦力的时候,从其利弊两方面讨论。
例如,没有摩擦力,就不能走动,不
能骑车;不能握笔,就算握住也不能写字,筷子不能夹到饭菜,结的绳
也会散开,等等。
另一方面,有了摩擦力,所有运动的物体最终都要停
下来。
骑车、轮滑的减速到停止就是因为摩擦力。
北方的冬季一般比较
冷,所以北方的大专院校一般都开设滑冰课。
进行滑冰课的两个必不
可少的条件是:冰场、冰刀鞋。
为达到更好的运动效果,冰场的冰面一
般较为光滑,减小摩擦力,增大滑行速度。
利用冰面上减小摩擦力的运
动项目有多种:花样滑冰、短道速滑、冰球、冰壶等等。
由此,让学生能
够从生活中各种丰富的与摩擦力相关的现象中归结出滑动摩擦力、接
触面的粗糙程度、压力等几个物理概念之间的关系,加深印象。
使他们
不断将相关经历感受容纳于并使其外延得到丰富
1.3关于弹性力
在日常生活中,弹性力无处不在,它以多种形态存在。
常见的弹性
力有:绳被拉紧时所产生的张力,弹簧被拉伸或压缩时所产生的弹簧
弹性力,重物放在支承面上产生作用在支承面上的正压力和作用在物
体上的支持力等,总之因为物体发生形变而产生的力。
如,女孩束发用
的橡皮筋,男生进行球类运动时常用的护膝护腕都具有弹性形变的功
能。
工程、体育等常用于缓冲效果的各种部件在形变过程中都产生弹
性力。
在研究冲量定理时为减小(增大)受力而增加(减少)作用时间
时,就是弹性力的典型应用,比如撑杆跳时,运动员并不是直接落到地
面上,而是落到就有较好弹性的垫子上。
在力学的教学内容里,除主动力外,被动力的研究与应用也占有
重要地位。
分析各接触面间的摩擦力的同时,若含有绳,要考虑绳中张
力,若有液面要考虑液体表面张力,等等。
可以举一些学生比较熟悉喜
爱的运动的例子,比如蹦极、攀岩及绳上波形的传播等等与绳相关的
实例;肥皂泡不仅在光学中实例比较直观,在液体表面张力中举例也
具有说服力。
2结论
力学理论伴随着我们的日常生活并给我们的艺术生活增添亮点。
通过以上所举的实例可以清楚看到,力学并不是完全抽象的纯理论学
科,它是和生活中的实际应用息息相关的,只要仔细观察并把其引入
课堂,就能把课堂更具用吸引力,要学生从日常现象及自身经历出发,
通过课堂上的教学和讨论,让他们从更高的角度来重新看待生活,并
将理论知识应用到实际生活,从根本上来理解力学知识的实用性,由此
来引入学生们的学习兴趣。
[1]邓欣.自然现象与生活实践对于力学教学的意义和作用[J].贵州教育,2011,8:
39-40.
[2]谷雨.浅谈生活中的力学之美[J].科技向导,2014,8:232.
[3]高嵩,张建颂.体现“从生活走向物理”的教学设计[J].物理教学探讨,2013,31:
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[责任编辑:王楠]
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