日常机械中物理学原理的应用分析

    梁祎琛

    摘要：物理学主要内容是研究自然的科学原理，根据日常机械使用的原理，其大多数可以应用物理中的声光电热力进行解释，根据物理学中物质运动规律的基础，在我们生活中使用的机械产生的作用多数是以物理内容作为根本。本文根据日常机械中物理知识应用的现状作为探究基础，探讨其在我们日用机械中起到的作用及重要性，并介绍了几种与物理知识相关的内容，列出了相应的日常生活中机械使用的例子。

    关键词：日常机械；物理学；应用；原理；分析

    机械产品是科学技术发展下出现的产物，机械的出现在一定程度上解放了人类的劳动，而在日用机械市场中，机械产品的功能及种类越来越多，作为一种为人们生活带来便利的产品，机械在发展的过程中需要利用物理原理进行改进，其发展内容对于社会、经济、生活都有着重要的影响及作用。

    一、日常机械中物理学原理运用的现状

    我们学习的物理是探求自然规律的科学理论，也是我们在学习中需要掌握的一门学科，其在人们日常生活中有着非常重要的作用。根据目前社会发展的需要，人们对机械产品的依赖程度越来越高，在我们的生活中随处可以见到日常应用的机械，例如汽车、电饭煲、暖气等。在我们的生活中，小到一把剪刀，大到飞机火车，这些机械在使用的过程中都有物理知识的影子。

    二、日用机械中物理学原理的实际运用

    以下根据物理学中声光电力热的内容对我们日用机械中的物理学原理进行解释。

    1、力学的实际应用

    （1）摩擦力。摩擦力是我们日常生活中最常见的力学原理，根据日常机械使用的特点，摩擦力是其使用中需要考虑的部分。在我们的日常出行所借助的出行工具的使用过程中会产生一定的摩擦力。例如自行车、摩托车、汽车，这些出行工具在使用中并不是只存在与地面产生的摩擦力，其部分机械零件在使用的过程中相互之间也会产生一定的摩擦，这些都是摩擦力对日常机械产生的影响。例如，在冬天，车辆在冰面行驶的过程中会出现打滑的现象，其主要是由于车轮与地面之间摩擦力减小的缘故，因此常选用防滑轮胎来增加摩擦力；其次是车辆的零件在相互摩擦作用力的影响下出现一定的损耗，因此可以选择使用润滑油减少机械零件之间产生的摩擦力。

    （2）重力。在我们的日常生活中最根本的力学现象就是重力，重力是以地心作为施力者对我们施加的一个作用力，其引力为垂直于地心方向，我们日常生活中可以见到的输液装置就属于一种利用重力原理进行输液工作的简单机械，其利用重力对药液的作用使其向下流淌，从而达到液体下流的目的。根据物理学的内容，重力势能在一定条件下可以转换为动能，而这也被广泛的应用于日常机械中，例如水利水电工程，水力发电利用水位差异使水在下降的过程中产生一定的重力势能，并将这部分作用力施加在水轮机上，从而转换为动能，通过与发电机的连接带动其运转，这种机械的使用主要是利用重力原理进行的。

    （3）弹力。弹力在物理中的涵盖方向较为广阔，压力、支持力、拉力等都可以归于弹力的范畴内，根据弹力弹性形变的原理，人们在日常生活中最常想到的物品就是弹簧，在日常机械中，弹力原理常被应用于玩具当中。例如儿童玩具枪，这些玩具枪内部结构较为简单，其中的装置主要是利用弹簧在受到压力后产生的作用将塑料弹丸弹出去，塑料弹丸所承受的作用力是弹簧在弹性形变恢复原本状态时所产生的弹力。

    2、热学的实际应用。热力学是物理研究的重要组成部分，并以第一、第二定律作为理论基础和依据，对人们的生活有极大影响。其通过吸收热能，或者将其他能量转化为热能，以此达到一定的目的。比如通常使用的太阳能热水器，就是利用黑色吸热层吸收太阳光的热能，加热玻璃管内的水，达到热水的目的。而暖气片也是利用热学原理，使金属片发散出热量，让屋内冬暖如春。

    3、光学的实际应用。光的存在，让我们看到了五彩缤纷的世界。光是人眼可以接收的一种电磁波，这种电磁波谱是帮助人们感受外界物体的重要因素，根据光学特点，其在日常机械使用中的主要目的就是为了使人们接收外界光源。例如我们生活中使用的电灯、电视、手电筒等，人们在夜间外出时，使用手电筒就能为自己照明，其主要就是形成一道光束沿着均匀的介质进行光的直线传播。而许多城市夜间都会成为不夜城，即便到了夜晚，也是一片灯光，让人们在夜间也能正常工作或生活，利用的就是灯能发光这一原理。

    4、声学的实际应用。声音主要是借助介质（液体、固体、空气）传播的一种声波振动，具有听觉器官的生物可以接收声源所产生的震荡波，其在传播的过程中遇到阻碍或多種介质的情况时会使声波出现反射或折射的现象，日常机械中就是借助声音的这种特质进行使用。比如回声探测仪，就是利用声音具有的反射功能，以此可以探测出江河湖海某个位置的深度。而在医学治疗领域，B超检查就是利用超声波的反射强度和频率在屏幕上形成图像，并以此判断病情。

    5、电学的实际应用。在社会的发展与人们的日常生活中都已经离不开电能的应用，若是人们的生活中缺少了电，现今社会中许多产业将会停摆。电主要是在电场的作用下，电荷产生定向及具有规律的移动所产生的电流，日常生活中使用的机械产品有许多都需要将电能转换才能进行工作，例如电磁炉，其就是将电能转换为热能进行使用，常见的脱粒机，则是将电能转化为动能进行脱粒工作。一般在日常机械中使用的电主要为交流电，交流电的特点就是随发随用，其无法进行储存，而我们常见的蓄电池其储存的为直流电，目前直流电与交流电是电能主要的两种表现形式。

    综上所述，物理学是利用科学规律去验证物质的本质，其主要内容是为了服务于人们的求真目的与生活目的。目前在我们生活中大多数的机械都可以应用物理学原理进行解释，在学习物理的同时利用物理知识对生活中的机械原理进行研究，可以使我们对物理学中内容了解的更加透彻，并且物理学知识的运用可以更好的指导我们的生活实践活动。根据物理学发展的形势，生活中尚有许多难点需要应用物理学知识去攻克，我们还应继续探索，为人类文明作贡献。

    参考文献

    [1]李晌.生活中的物理知识[J].试题与研究：新课程论坛，2013（10）：36-36.

    [2] 吉尔.沃克.生活中的物理学[M].科学普及出版社，2014.

    [3] 魏婧.物理学与社会科学关联性探析[D].山西大学，2014.