浅析日常生活中的物理规律

邵凌岑

摘要：物理，从字面上解释就是万物存在，或者说万物运行之道理，虽然我们从初中时才开始系统地学习物理这门学科，但其实物理学的知识在生活中处处可见，比如下雨天总是先看到闪电才听到雷声，冬天从室外进入室内眼睛上会有一层白雾等等。物理学包括很多内容，大到恒星宇宙，小到各种粒子的运动状态与规律，它与我们的生活方方面面息息相关。本文将书上的物理知识与日常生活联系起来，从力学、光学、电学、声学、热学等角度解释生活中一些常见的物理现象，揭示这些现象背后的规律与原理，进而从理解自然向改造自然转变，不断提高人类利用自然、改造自然的能力。

关键词：物理规律 日常生活 中学物理

一、生活中的力学物理规律

日常生活中，我们发现汽车在行驶的山区时，轮胎磨损程度会比平地要大，这是由于在山区行驶时，山区道路多是曲折盘旋，上下凹凸不平，当车辆的重量确定后，路面越粗糙，轮胎与道路间的摩擦力越大。此外，车辆转弯时对轮胎的磨损也较大，是因为车辆转向时的向心力是由轮胎与路面间的摩擦力提供的，转向需要额外的摩擦力，所以使轮胎磨损程度增大；在高速公路转弯处，我们发现外侧的道路要比内侧稍微高了一点，这样就可以让地面对汽车的支持力提供一部分转向所需的向心力，从而减小摩擦力，减轻对轮胎的磨损，在经过弯道时，汽车都会减低速度大小，根据圆周运动物体速度与向心力的关系： ，当汽车的质量和转弯弧度一定时，汽车速度太大车辆有很大几率飞出路面。汽车高速行驶在下凹的路上时就可以看作是在进行圆周运动，同样地，汽车轮胎所受摩擦力也会增大，磨损程度增大。通过力学原理的研究，驾驶员们可以规范驾驶，在转向时注意控制车速，道路设计者也应该遵循这些普遍规律，利用这些物理知识科学设计道路，降低交通事故发生的概率，同时更好的保护司机们的生命财产安全。

二、生活中的光学物理规律

海市蜃楼可以说是生活中最令我们惊奇的光学现象了，是远方景象反射太阳光经过大气折射以及全反射后产生的光学幻象。众所周知，光线在穿过密度不同的两种介质时传播方向会发生改变，这也就是常说的光线折射。在沙漠中常产生海市蜃楼现象是由于接近沙漠的下层空气温度较高，属于光疏介质，上层空气温度较低，属于光密介质，温度不同的上下层空气密度不同，当高处的光线从光密介质入射到光疏介质时，折射角增大，而人的眼睛会误认为光依旧是按照直线传播，顺着入射光线往回看，看到的其实是实际物体下方的景象。而海边出现海市蜃楼的物理原理与沙漠正好相反，水的比热容比较大，白天水面上方的空气温度偏低，而更上方的空气温度较高，这样就形成了上疏下密的介质，当水面上的物体斜向上反射太阳光时，由于是从光密介质传播到光疏介质，所以折射角会变大，人看到的也不是实际物体的景象。

三、生活中的电学物理规律

摩擦起电，同性相斥、异性相吸等等都是我们从小就听过的电学常识，电学知识的应用以及各种电器的发明，不断推动了时代的发展，也便捷了我们的日常生活。伴隨着便捷而来的也有危险，人体可承受的最大电压只有36 V，因触碰高压电而产生的危险事故在生活中也屡见不鲜。现在电的远距离运输主要通过高压电缆，当电缆发生故障时我们常常见到维修工人身着金属网爬上巨大的高压电架进行维修，高压电缆是非常危险的，而为工人提供安全保障的就是他们身上的金属网，依照静电屏蔽原理，金属网可以屏蔽电缆上的电。所谓静电屏蔽是指一个空腔导体位于电场时，电荷只会聚集分布在介质的外表面，而导体的内部不存在电荷。当维修工人维修电缆时，身上穿的金属网就相当于空腔导体，空腔导体内没有电荷，所以工人不会发生危险。同样，在野外高压输电网遇到雷雨天气会容易遭受雷击，设计师会在输送高压电的电缆上方安装几根与大地相连的导线，这些导线就组成了一个稀疏的金属网，也就是空腔，根据静电屏蔽原理，这样就可以规避被雷击的风险 [1]。

四、生活中的声学物理规律

走在马路上如果遇到救护车鸣笛，我们听到的鸣笛声声调会先升高后降低；高速行驶的汽车驶向测速点时，就会被测出速度；这都是多普勒效应的体现和应用，根据这一原理，物理学家研制了多普勒测速仪。当车辆疾驰而过时，车辆发出的声波，向观测者运动，而车辆具有速度，车辆速度与声速均远远小于光速，速度叠加变大，使单位时间内传播的完整声波个数增多。声波频率越大，观测者收到的音调就越高。同理，声源远离时，单位时间内接收的完整声波个数减少，频率降低，音调变低。而多普勒测速仪则是向运动物体发出固定频率的等幅电磁波，电磁波经过物体反射被测速仪接收，因为运动物体与测速仪存在相对运动，接收信号频率与发出信号频率存在差异，从而计算出相对速度。

五、生活中的热学物理规律

生活中的点点滴滴都蕴藏着物理规律，在炎热的夏天我们常会喝冷饮解暑，当细细的吸管插入冷饮时，就算不用嘴吸，冷饮也会沿着吸管自动向上流，这就是毛细现象。毛细现象是由于液体的表面张力和润湿现象共同引起的，当毛细管插入液体时，毛细管表面的液体分子间的引力远大于液体内部分子间的作用力，所以毛细管内部的分子势能比液体内部的分子势能小。根据能量最低原理，任何体系总是倾向于内部势能最小的状态，因此液体分子总是尽量挤入附着层，减小体系内部的总势能。液体不断的上升的过程中，体系总能量不变，形式会发生改变，液体内分子损失的势能转变为上升液体分子的重力势能[2]。

六、结语

生活和物理的关系是非常紧密的，生活中处处都蕴藏着物理规律，随着现代科技的发展，物理知识在实践中的不断应用，深入了解生活中物理现象，不仅有助于我们养成善于观察，善于思考和提出问题的习惯，而且能让我们对书本上的物理知识理解的更加透彻。身处科技迅速发展的信息时代，我们应该不断提升自身的科学探究和实际实践能力，理论联系实际，培养自身实践探索能力和知识运用能力，成为对社会有用的人才[3]。

参考文献：

[1]马兴源.静电平衡原理与静电屏蔽应用[J].现代视听，2010，（S2）：151.

[2]刘爱国.毛细现象的能量来源[J].大学物理，1994，（12）：9—10.

[3]李浩伟.生活中的物理知识分析[J].科技经济导刊，2017，（02）：149.

（作者单位：郑州市四中）