第一篇：“人类的飞天梦想”宇宙航天在高中物理中问题的畅想
“人类的飞天梦想”宇宙航天在高中物理中问题的畅
想
【摘要】近几年来,我国航天事业的飞速发展,特别是在今年“神州十一号”的成功发射,鼓舞了一代又一代航天人.同时航空航天与万有引力定律的有机结合,也成为了中学物理考试中的热点话题.卫星问题与现代科技结合越来越密切,与之相关的应用型试题应运而生,这已成为了高考中的热点问题,同时也符合物理知识在生产、生活等方面广泛应用的高考大纲及实践要求.【关键词】人类的飞天梦想 高中物理 宇宙航天
一、前言
自1970年我国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红”一号以来，我们的航天事业都在不断地发展和进步中，逐渐地我们在太空有了自己的位置，保护着我们偌大的地球免受他人对我们信息的窃取。科技快速发展的时代，中国的航天事业也在突飞猛进的增长，一个个航天飞船相继升空为探索宇宙的奥妙。每当航天飞机升空都是举国关注的时刻，因此，在高中学习物理过程中，航天问题也被看做重点来研究。
二、现状
目前，在中国的航天事业如日中天的境况下，也为高中物理的学习增添了一个研究点，为高考提供了一个创新的命题。作为21世纪新一代的接班人，中学生要如何将所学的内容运用到实际来对航天问题进行探究，这同时也是对学生创新力以及思维能力的一次培养。对于激发学生对中国航天的兴趣，让其对航天关注的同时也研究着它的问题。
三、中国航天的发展史
在1970年4月24号，我国发射的第一颗人造卫星“东方红”一号顺利升空，中国实现了历史性的突破。2003年10月15日，搭载着杨利伟的神舟五号飞船飞人太空，这是我国第一次将人送到太空，杨利伟成为中国航天第一人。2005年10月12号，神州六号升空，费俊龙，聂海胜成为了继杨利伟之后的进入太空的人。2007年10月24号中国首颗探月卫星嫦娥一号在西昌酒泉卫星发射中心成功发射。之后，嫦娥2号也于2010年10月1日发射，并获得了圆满成功，这次发射也为下一次的月球软着陆进行了一些铺垫性的工作和实验。同时，今年我国也成功的发射了神卅I十一号并于2016年11月18日下午顺利返回着陆。
四、航天中的物理问题 1.变轨问题
在航天飞船或者卫星从发射到升空到正常运行的过程中会有多次的轨道变迁问题。而这一问题是高中物理研究中的重点问题。从地面发射之后，一般飞船或是卫星会进入离地球最近的轨道飞行，知道卫星速度突然增大之后，将变轨到椭圆轨道进行圆周运动。当到达椭圆轨道的远地点时进行又一次变轨，使它在另一个圆上做圆周运动。在卫星的速度下降时，则做近心运动，又回到原来的轨道进行圆周运动。
2.运行问题
人造卫星运行轨道的中心与地球球心重合。同步通信卫星运行的轨道平面与赤道平面重合，与地球的自转周期和自转方向相同，同时卫星运行的角速度和速率也与地球相同，距地面的高度是一个恒量。近地卫星在地球表面做匀速圆周运动，它的轨道半径可以近似的看作与地球半径相等。
3.天体问题
这一问题的研究需要考虑到万有引力定律。在航天事业的发展中，万有引力定律的地位变得越来越重要，而且十分明显。由万有引力定律我们可以知道三个宇宙速度。第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。其中第一宇宙速度尤为重要是航天事业发展的源头。天体的运动需要向心力，而向心力来自于天体之间的引力作用。引力作用的大小决定了天体运行的速度，周期等。高中物理题中常常出现让求卫星绕天体运行的质量或是密度的问题。解法就是，利用问有引力等于中心力，可以求出中心天体质量；如果已知天体的半径，可以得到天体的平均密度；如果天体周围的卫星在围绕着轨道天体的轨道运行，则其轨道半径就可以视为等于天体的半径，可以得到天体的密度。可见，只要围绕天体运行的卫星运动周期求出来，就可以估计出这个中心天体的密度。
五、结束语
高中物理的很多内容都和航天密切联系，学生们可以在与实际相结合的情况下来对物理问题进行研究，从而达到轻松易解的目的。这同时也体现着国家注重培养学生创造力以及理解力，将物理学的研究与航天事业相结合，学生们在学习相关知识后将理论运用到简单的实践之中，将复杂的问题简单化以解决学习中的困难问题。所以需要在学习的过程中灵活多变，动手动脑把问题轻松解决。
参考文献
[1].陈昱至.小议中学物理中关于航空航天的问题[J].科技展望, 2017, 27(4).[2].华南.中国航天从大国走向强国[J].中华儿女, 2017(10).[3].任江帆.“人类的飞天梦想”宇宙航天在高中物理中问题的畅想[J].时代报告月刊, 2012(8X):66-67.[4].朱良宏.“中国人的飞天梦想”在高中物理宇宙航天学习中的畅想[J].中学生数理化:学研版, 2016(12):32-33.
第二篇：在人类载人航天活动中已有22名宇航员遇难
在人类载人航天活动中已有22名宇航员遇难
新华网北京2月2日电(记者 曹智 田兆运)融汇了现代尖端科技的载人航天活动，同时也是一项充满风险与挑战的事业。2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机失事，7名宇航员遇难，至此，人类在载人航天活动中遇难的人数增加到了22人。
1961年3月23日，被确定为苏联第一个首航太空的宇航员邦达连科在充满纯氧的舱室里进行紧张的训练，休息时，他用酒精擦完身上固定过传感器的部位后，随手将它扔到了一块电极板上，结果舱内燃起大火，他被严重烧伤，10个小时后死亡，成为人类载人航天活动中第一个遇难的宇航员。
1967年1月27日，美国肯尼迪航天中心在进行载人飞船地面联合模拟飞行试验时，飞船指令舱意外起火，在几十秒内3名航天员被烧死在舱内。这3名航天员是：弗吉尔·卜格里索姆上校、爱德华·H·怀特中校和罗杰·B·查非少校。
1967年4月23日，苏联宇航员弗拉基米尔·M·科马罗夫上校乘坐联盟1号飞船进入太空后，飞船屡次出现故障，几经努力难以修复，在返回地面时飞船降落伞又出意外，无法打开，致使飞船以每秒100多米的速度冲向地面，科马罗夫当场被摔死。
1971年6月30日，苏联联盟11号飞船顺利完成进入礼炮1号空间站的各项任务后，在再入大气层前，实施返回舱和轨道舱分离时，连接两舱的分离插头分离后，返回舱的压力阀门被震开，密封性能被破坏，返回舱内的空气从该处泄漏，舱内迅速减压，致使3名宇航员因急性缺氧、体液沸腾而死亡。
1986年1月28日，美国“挑战者”号航天飞机在第10次飞行时，在升空第73秒后，由于右侧助推火箭密封装置出现问题，造成燃料外泄，航天飞机发生爆炸，7名航天员当场遇难。(完)
第三篇：问题教学法在高中物理教学中的应用
问题教学法在高中物理教学中的应用
摘要：在应试教育背景下，以知识灌输为主的传统教学方式使学生在纷繁复杂的物理知识中迷失了方向，而且其思维被禁锢在了单纯的知识层面上，大部分学生除却借助死记硬背的方式来应对物理学习之外，毫无思考的积极性。问题是激活学生思维的有效方式。由此，在新课改理念的引导下，教师可以借助问题教学法，将所要讲授的内容以问题形式呈现在学生面前，一方面丰富课堂教学形式，一方面借助问题发展学生的物理思维能力，激发其物理探究兴趣。
关键词：高中物理教?W 问题教学法 问题情境创设 提问
常规意义上的问题教学法主要是指教师在组织教学活动的时候，根据教学所需创设一定的问题情境，借助问题形式来引导学生在已有的知识经验和生活经验的基础上提出新的问题，并采取小组合作或者自主探究的方式来寻找问题的答案，在寻找答案的过程中有效地培养、发展学生的各项能力。推及到高中物理教学之中，问题教学法的应用可以落实到三个环节：问题情境的创设；教师提问；问题思考。在本文中，我主要从这三个环节入手，谈一谈如何在高中物理教学中有效地落实问题教学法。
一、创设问题情境
纵观当前所使用的高中物理教材，与旧版教材相比，该版本的教材有一个突出的特点，就是在每一节新课导入部分都设置了相应的情境，如此，使得物理教学不再像传统教学那样枯燥、乏味。由此，教师可以充分借鉴教材情境的创设，在上课之初，就根据教学内容为学生创设问题情境，以此借助问题来激发学生的探究兴趣。我一般采取以下几种方式创设问题情境：
（一）创设生活问题情境
既然物理是一门与学生的生活密切相关的科目，对于物理认知有限的高中生来说，生活中的物理现象可以很好地拉近他们与物理的距离，并在已有的生活经验的作用下，产生解决问题的欲望。我在组织“直线运动”这一内容的时候，会借助多媒体向学生呈现开往北京的动车运行情况，以此创设情境：有一辆开往北京西的动车，途径济南要停车，停车和离站都可以视为是匀速直线运动（速度时间以图像形式展现），那么请问该动车在济南停车浪费了多少运行时间呢？生动直观的画面和生活问题自然会激发学生解决问题的兴趣。
（二）创设实验问题情境
物理是一门以实验为基础的自然学科，实验的各个环节都包含着丰富的问题，而且在直观的实验下，学生也常常会产生各种各样的问题，由此，实验是有效创设问题情境的方式。我在组织“折射率”这一内容教学的时候，会将一个大烧杯中注入适量的液体，（该液体的折射率与玻璃的折射率相似），接着向将大烧杯遮住，向其中放入一个小烧杯，然后引导学生观察大烧杯，探究其中装了什么东西。在学生讨论之后，我用镊子将小烧杯从大烧杯中取出来，并引导学生思考：为什么当小烧杯置于大烧杯中的时候，我们无法清楚地看到小烧杯呢？如此，在实验问题情境的引导下，学生自然会对“折射率”产生浓厚的探究兴趣。
二、教师提出问题
问题教学法中教师的提问与传统的按照教材习题提问的方式不同，需要教师在教学生成中自然而然地采取多样的方式提出有价值的问题。在组织高中物理教学活动的时候我们会遇到诸如现象类、概念类类、规律类等内容，那么，如何就这些抽象的理论内容来进行提问呢？就现象类物理知识教学来说，教师可以从以下几个方面来提出问题：1.这是什么现象？2.产生该现象的条件是什么？3.该现象在生活中有何体现，如何将一些现象运用到生活中呢？应用这一现象可以解决生活中的哪些问题呢？我在组织“光的衍射”这一内容教学的时候，会按照以上的方式提出这样的问题：1.衍射是一种什么样的现象？2.衍射产生的条件是什么？3.光的衍射在实际生活中有何应用？
三、学生解决问题
在新课改的要求下，教师在教学组织活动中起着引导作用。由此，在组织高中物理教学活动的时候，教师除了借助多样化的问题情境向学生呈现问题之外，还要发挥自身的引导作用，为学生提供思考问题的思路，如此学生才能准确把握问题，沿着正确的思路进行思考，从而解决问题。我在引导学生解决问题的时候，一般会采取诸如类比法、推广法、追问法等方式。以类比法为例，在教学“电场”这一内容的时候，我会根据教学内容的特定，将学生已经学过的重力场内容引入其中，引导学生在重力场和电场的类比，探究电场力做功是否和重力做功一样都与路径有关系，电场力和重力是否有着更多的联系？或者电场这一节的内容可以与所学过的哪些知识进行类比，如此可以在帮助学生建构系统知识结构的基础上，将所学到的旧知迁移到新知学习之中，提高其新知学习效率。
总之，在高中物理教学活动开展中，教师可以借助问题教学法，利用情境创设的方式向学生提出问题，以此借助直观的问题来激发学生的物理探究兴趣，并采取多样化的方式，诸如类比法、推广法等来引导学生寻找解决问题的方法，从而帮助学生掌握物理学习的方法，提高其物理学习能力。
参考文献：
[1]杨培培.问题教学法在高中物理教学中的实施探究[D].四川师范大学，2016.[2]张秀美.问题教学法在高中物理教学中的应用[D].山东师范大学，2015.（作者单位：山西省临汾市临汾一中）
第四篇：“问题教学法在高中物理教学中的应用研究”
问题教学法在高中物理教学中的应用研究
华亭一中物理组 连自强
摘要：问题教学法，就是以问题为载体贯穿教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望，进而逐渐养成自主学习的习惯，变被动为主动，并在实践中不断优化自主学习的方法，提高自主学习能力的一种教学方法.问题教学法充分体现学生的主体地位，能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性，从而更好更透彻的掌握相关知识点,理解相关物理概念，达到更好的教学效果.关键词： 问题教学法
主动学习
一、问题教学法的特点
新兴的“问题教学法”是以培养学生自主意识和主动性行为为特征的，这是完全符合马克思主义观点的.马克思说过：人是主体，自然是客体，主观性便是从客观世界的角度揭示人由受动变为主动、能动的特征.新兴的“问题教学”注重引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究，培养学生学会提出问题、分析问题、解决问题的能力以及交流与合作的能力.培养学生主动提问题的能力是实施素质教育的一个重要方面.新兴“问题教学”是以学生提出问题为前提的.问题式教学法改变了教师＂以讲为主，以讲居先＂的格局，调动了学生学习的积极性和主动性，注重了学生自学能力和积极探索精神的培养和锻炼，提高了学生运用知识的能力和水平.问题教学法无论对于老师，知识点的理解能力，学生而言都不失为一种良好的方法.首先，问题教学法对于老师而言，它是让老师依据本节课的知识点从任意一个思考的角度来提出问题或者引导学生自己提出问题，来创设教学情景，进行创设性教学，把问题贯穿在整个教学过程中，其实也是强调了教师在教学过程中的带路人作用，教师提出了什么样的问题就带领学生进入了什么样的思维模式.其次，对于学生而言，在枯燥的知识点面前提出他们感兴趣的问题，能更好的激发他们的兴趣，带动他们进行自主思维，这样使他们在学习过程中变被动为主动，在对问题的思索和解决中产生浓厚的学习兴趣.二．问题教学法在高中物理教学中的应用
众所周知，高中物理是一门思维能力较强的学科.要学好这门学科，必须要掌握好课本里的每一个知识点的相关理念，当然这个掌握不仅要求我们记住它，而且要求我们能理解它.所以问题教学法在这门学科运用的过程中，一定要针对相关知识点巧妙科学的提出相关问题.例如，在学习牛顿第三定律时，主要知识点就是强调两个物体之间的作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.要想让学生对其更深层次理解的话，就应该提出更生层次的问题，比如，小明用拳头打了小强的胸口，小明一点事没有，小强却疼得送医院了.拳头的力与胸口的力是相等的，可是为什么一个疼一个不疼呢？这样可以引导学生从物理承受力上面来思考，虽然拳头的力与胸口的力是相等的，可是拳头所能承受的力量要远大于胸口所能承受的力量，所以才会有如此的结果，更深层次去理解掌握它.鼓励质疑，引导学生自主推出问题，激发学生的学习兴趣.1.鼓励质疑
小时候我们看过《十万个为什么》，说明小时候我们都会主动提出各式各样的的问题.而随着年龄的增长，从小学到高中，知识的增多，而提出的问题却越来越少.其实主要的责任还在于教师，教师应该正确引导学生大胆发言，主动提出问题，创设和谐、公平、良好的教学氛围，让大家随心所欲，畅所欲言.还可以针对一个知识点，让大家把所有想到的问题提出质疑，看时提出的多，实行评分制，这样就能大大提高学生的质疑能力，调动之一的积极性.例如，在讲授动量相关知识点的时候，可以鼓励学生列出从相关的例子，看谁举出的多.然后从更生层次来引导思考提出问题，比如，在马路上自行车与汽车相撞，为什么自行车被撞坏了而汽车却安然无恙呢？这到是为什么呢？这样就能大大激发他们的思维能力，质疑能力.让他们产生质疑，这是怎么回事呢？最后使他们明白，物体的质量和速度的乘积才构成物体的动量，只考虑速度是不够的，也要把物体的质量考虑进来,这样使他们更好的理解动量的概念.2.正确引导的质疑方向
通常孩子们的想象空间是庞大的，尤其是对于我们这个逻辑能力要求很高的物理学科而言，任何一个小的知识点就能让他们想象出无数种可能，把他们的思维模式引导到相关的问题上来，鼓励他们提出正确的质疑，并且找到相应的解决办法.在教学和学习的过程中，教师是教学的主体，而学生则是学习的主体，这样的“双主体”
在问题教学法的实施过程中，教师的主体地位不但没有消弱，反而提高了.应为在问题教学的过程中，教师主要是引导学生针对相关知识点提出科学的问题，教师的引导方向非常关键.而在这种教学方法中，鼓励学生提出质疑，所以学生的主体地位充分的表现出来，这样在问题教学方法中，就体现教师和学生形成的“双主体“的密切配合，在课堂上，教师关键的时候给与引导，给与点拨，引导学生提出问题并自己解决问题，这样就是想了师生互动.在这种问题教学法实施的过程中，我深深的感觉到学生对高中物理这门学科已经产生了浓厚的学习兴趣，他们对这门学科的态度大大的转变了，变被动为主动，整个课堂就是他们自主的提出问题、思考问题、解决问题的过程，充分调动他们的学习积极性，达到了良好的教学效果，说明这一教学方法很有现实意义的，以后我会一直把这种教学方法传承下去，为国家培养更多的物理优秀人才.参考文献：
【1】邹勇.浅谈高一物理教学方法与策略.高中物理论文，2010.【2】顾建新.高中物理教学创新的五个几点.教育探索，2010（2）.【3】张妩雯，郭怀中.高中物理教学中的小组讨论行为策略及应用.物理教学探讨：中学教学教研专辑，2005（10）.
第五篇：论文——高中物理生活中的力学问题在教学中的应用
论文
高中物理生活中的力学问题在教学中的应用
摘要：本文从物理模型、实例应用两方面对日常生活中的质点力学、刚体力学、流体力学的例子进行分析和讨论。旨在让学生明白物理学的基础性，也使力学教学贴近生活，走进生活；亦可增强物理教学的趣味性，激发学生的学习兴趣，提高学习的积极性和主动性。
关键词：日常生活 物理模型 实例应用 STS
物理学是一门基础学科，是现代科学技术的基础，物理知识在现代生活、社会生产、科学技术中有广泛的应用。力学是与日常生活关系最密切的物理学科之一，可以说在我们日常生活中，力学几乎无处不在。人们的衣食住行处处都与力学有着紧密的联系。本文从质点力学、刚体力学、流体力学的物理机理分析日常生活中的力学问题，以及物理学与社会的联系，说明物理教学与实践的关系，使力学教学贴近生活，走进生活。以求激发学生的学习兴趣，达到更好的教学效果；提高学生分析问题和解决问题的能力；提高学生科学文化素质；为将来的创新打下一定的基础[1]。
质点力学教学
1．1 物理模型
在很多实际问题中，物体的形状和大小与所研究的问题无关或者所起的作用很小，我们就可以在尺度上把它看作一个几何点，而不必考虑它的形状和大小，它的质量可以认为就集中在这个点上，这种抽象化的模型，叫做“质点”。例如，研究行星绕太阳运动时，虽然行星本身很大，但是它的半径比起它绕太阳运动的轨道半径却小得多，因此我们在这些问题中就可以把行星看作质点。但在研究它们（例如地球）自转时，就不能把它们看作质点了。
在一般情况下，一切物体都可以看作是质点的集合，所以，研究力学一般都从质点力学开始。质点力学是力学研究的基础，在中学阶段物理课程中的力学部分也是建立在质点力学的基础上的。如：牛顿定律、动量定理、动量守恒定理、动能定律、动能守恒定律、力矩、势能等等[2]。
1．2 实例应用
1．2．1 走或跑的受力情况
走或跑时，人体受的外力包括空气阻力、作用于身体总质心的重力以及地面支撑脚的力（简称为支撑反力）。支撑反力是地面对人脚的总的作用，它是竖直向上的压力与水平方向的静摩擦力的合力。许多人认为水平方向的静摩擦力就是使人前进的外力。其实，人的走动并不等同于一个物体的平移，人体的总质心还在不断地上、下运动，正压力也会起加速作用。因此，静摩擦力并不是全部的起加速作用的外力。全面地说，起加速作用的外力是地面作用于支撑脚的支撑反力。
为研究问题的方便，可以把支撑反力看成是体重反力与蹬地反力的合力。体重反力是指由于人体具有静态重量而产生的那一部分地面对脚的作用力，其大小总是等于体重，方向总是竖直向上，蹬地反力的大小取决于人以多大的力蹬地，方向则与人蹬地的方向相反。在脚刚落地至蹬地前的缓冲动作中，脚向前下方蹬地，蹬地反力斜向后〔图1（a）〕，因此支撑反力也斜向后，对人的前进起制动作用，使人体减速。而在蹬地动作中，脚向后下方蹬地，蹬地反力斜向前〔图1（b）〕，因此支撑反力也斜向前，对人体起加速作用。
走和跑是我们每个人每天都在做的活动，但在以前的教学中对其的力学分析不够透彻。通过该实例在教学中的应用，并对其进行比较全面的分析。既可使学生能理解相关的物理知识，也使学生学会如何用所学的物理分析问题，这样做的好处是可以提高学生分析问题的能力。也使力学教学贴近生活，走进生活。
1．2．2神奇的劈和楔
人们把刀、斧等切割工具的刃部叫作劈，而一头厚一头薄的斜面木料叫做楔。劈能轻而易举地劈开坚硬的物体，楔可使物体间接触得更紧密。古代有这样一个传说，明朝年间，苏州的虎丘寺塔因年久失修，塔身倾斜，有倒塌的危险。当时，有人建议用大木柱将其撑住，可这样又大煞风景。不久，有一位和尚把木楔一个一个地从塔身倾斜的一侧的砖缝里敲进去，结果扶正了塔身，试分析原因。
图２ 楔的受力图
解析：因为楔的纵截面是一个三角形，使用它们的时候，在其背上加一个力就是楔（劈）的两个侧面形成两个推压物体的力是一等腰三角形，楔宽，在力，这个力产生的效果，的作用下，楔把物体楔紧。设它们的纵截面，它们的侧面长度是，如图2所示。
由相似三角形可得，所以
若三角形的顶角为，则有，即，综上所得：
由此可知，当一定时，越小，就越大，因此，越薄的楔就越容易钉进物体里。显然，和尚正是利用了质点力学中力的分解原理解决了生活中遇到的这一大难题。
这个小小的实例虽然所涉及到的物理知识难度不大，但力的合成和分解教学是安排在高一课程中，学生的物理知识积累并不多，而且对力的分解与合成也是初步涉及。如果在课堂之中应用该实例进行教学，可以使学生对力的合成和分解的作用之大有着很深刻的印象，并对该知识点有较深刻的理解，有助于教师教学和学生学习。
刚体力学教学
2．1 物理模型
刚体是一种特殊的质点组，这种特殊的质点组具有这样的性质：就是其中任何两个质点间的距离不因力的作用而发生改变，这种特殊的质点组叫做刚体。刚体和质点一样，也是从实际物体中抽象出来的，是一种理想化的模型，在所研究的问题中，只有当物体的大小和形状的变化可以忽略不计时，才可以把它当作刚体看待[3]。
2．2 实例应用：汽车急刹车时的受力分析
质量为的汽车在水平路面上急刹车，前、后轮均停止转动，前后轮相距，与地面的摩擦系数为，汽车质心离地面高度为，与前抡轴水平距离为，试分析前后轮对地面的压力。
图３ 汽车急刹车时的受力图
解析：把汽车模型化为刚体，以此为隔离体。汽车受力如图3，支持力；因前后轮均停止转动，故
和
和、分别代表重力和地面
均为滑动摩擦力。根据质心运动定理：
在地面上建立直角坐标系，将上试向
轴投影：
因为滑动摩擦力为：
。应用对质心轴的转动定理，得：
建立平动的质心系
由上面方程可解出：、但方向朝下。
根据牛顿第三定律，前后轮对地面的压力大小分别为讨论：若汽车静止于水平地面上，则地面对前后抡支撑力为：
[4]
综上计算结果比较可知，刹车时前轮受到的压力比静止时大，并造成汽车的前倾。汽车加速时则后倾。
汽车是日常生活中必不可少的交通工具，学生对车可以说都是非常熟悉，但是其中的力学机理知道甚少，该实例应用是以题型的形式给出，这样既可以让学生对所学知识（刚体的概念，质心轴的转动定理，质心运动定理等）有比较深刻的理解，还能通过该实例的分析提高学生分析和处理问题的能力。
生活中的流体力学问题
3．1 物理模型
物质的自然存在形式有三种：固体、液体和气体。后两种形式的物质又称流体。流体是没有固定形状、容易迁移和变形的物质，在静止状态只能承受压力而不能承受拉应力和剪应力。运动的流体存在微小拉应力和剪应力是由于流体的分子相对运动引起的，而不是可以人为施加的。宏观平衡状态下的流体不能承受拉应力和剪应力，是流体区别于固体的根本标志。流体可以发生形状和大小的变化，这一点和弹性体类似，但流体主要具备体积压缩弹性，例如用力推活塞一压缩密闭气缸中的气体，在撤消外力后，气体将恢复原状，将活塞推出[3][10]。
3．2 实例应用
3．2．1 足球转弯之迷
足球场上发任意球时，有的球员可以发出拐弯的香蕉球真让人叹为观止。为什么足球会在空中沿弧线飞行呢？
我们应当了解到踢出的足球在行进过程中除向前运动外本身还有自身的自旋。假设空气不流动，足球向右运动，同时从上向下看还有绕竖直轴逆时针的方向自旋（图4），如果以球为参照物，则空气相对球向左运动，同时，由于球的自旋，球表面粗糙，靠近球表面有一层空气被球带动而作同一方向的旋转，结果在球的左、右两侧的的速度。、两部分空气相对于球的运动速度不等（图5），其中
部分的速度大于
部分
图５ 自旋行进足球受力分析图
根据流体力学的伯努利方程
左右两侧处于同一高度：
由于，故得出
图６ 足球弧线进球图
、两部分的压强不等使左、右两侧之间产生了压力差，形成了一个指向
产生了加速度
面的合力，才导致球的运动轨迹发生了偏转。假使合力，在时间内偏离原直线距离为，又运动学知识
所以，位移的大部分发生在后一段时间里（图6），这就导致了我们视觉上总以为球是在球门前突然转弯飞如球门的[6]。
现在的学生有很大一部分对足球很感兴趣，把该实例应用于教学中首先就可以抓住很多学生的心，让他们注意力集中，提高学生学习的兴趣；其次也可使学生对教学中所要求的知识点做比较全面的理解；提高教学的综合水平。
3．2．2 沙尘飞扬的力学分析
（1）物体在流体中运动时的阻力
当物体在粘滞性流体中运动时，物体将受到流体的阻力作用，在相对运动速率不大时，这种阻力主要来自于流体的粘滞力，并称为粘滞阻力。由于在流体中物体表面附着有一层流体，这层流体随物体一起运动，在物体表面周围的流体中必然形成一定的速度梯度，从而在各流层之间产生内摩擦力，阻碍物体的相对运动。英国力学家、数学家斯托克斯（George Gabriel Stokes 18191903）于1851年提出球形物体在粘性流体中作较慢运动时受到的粘滞阻力的大小由下式决定，式中
为流体的粘滞系数，它与流体性质和温度有关，为球体的半径，对于流体的速度较小时近似成立）
为球体相对于流体的速度。（说明：表达式只对球体相
如果让质量为力的作用：重力，半径为；流体浮力的小球在静止粘滞流体中受重力作用竖直下落，它将受到如图7所示三个；粘滞阻力，这三个力作用在同一直线上。起初，小球速度小，重力大于其余两个力的合力，小球向下作加速运动；随着速率的增加，粘滞阻力也相应增大。当小球速率增大到一定数值时（极限速率），小球作匀速运动，此时作用于小球上的重力与浮力和粘滞力相平衡。，小球密度为，小球速率为，则有下面的关系：
如果流体密度为
由此可求得小球下落的极限速率为：
=1．80×10-5 Pa·s，假设小球（沙尘）的密度是
若流体为空气，它在标准状况下，粘性系数 =2．4×108r2m/s 2．0×103kg/m3（远大于空气密度1．293kg/m3）重力加速度为9．8m/s2。代入上式可得：
当小球的半径为1×10-7m时，小球下落的极限速率为2．4×10-6m/s；小球的半径为1×10-4m，小球下落的极限速率为2．4m/s；而当小球的半径为l×10-3m时，小球下落的极限速率为2．4×102m/s。可见，小球下落的极限速率与其半径的平方成正比，半径越大，下落的极限速率就越大。从上面讨论还可看出极限速率与小球密度有关，密度大相应的极限速率也越大。
（2）沙尘飞扬的原因
根据上述分析，我们来讨论地面上沙尘是怎样被扬起成为风沙的。由于沙尘在风力作用下运动时，颗粒的浓度较稀，且颗粒所受约束较少，所以，可忽略颗粒与颗粒之间的相互作用，可以用单颗粒的运动模型来描述沙尘颗粒的有关运动特性，即将沙尘颗粒视为“小球”。上面讨论过半径为r物体在静止流体中运动时的阻力，而风沙的形成则必须考虑当流体（空气）处于流动状态时的情形，因此上面计算得到的极限速率应理解为沙尘相对于流动空气的极限速率，沙尘相对空气的速率只能小于或等于极限速率。
前面分析已知，对于粒径不同的沙尘，极限速率
差异很大。对粒半径很小的尘埃，也很小，易被加速，空气的任何轻微流动，上升气流的速度分量都可以超过它的极限速率，导致其随风起动，甚至人在屋里走动所带动的空气扰动，也会使它飞扬起来。这就是“为什么风一刮，总是有一批细小的尘埃随风起舞，飞扬起来”的原因。而且，这样的尘埃一旦处于空中，靠其自然降落到地面需要相当长的时间。对粒半径较大的沙粒，则不容易被风加速，颗粒很难随风起动。这表明沙尘是否起动，风速的大小是一个主要因素，而且风速越大，沙粒随风起动的可能性就越大。沙尘物理学中，把干燥沙尘临界起动风速定义为起沙风速。在我国，根据主要沙区的观测和统计分析，起沙风速被确定为10m/s。气象中把浮尘、扬沙与沙尘暴统称沙尘天气。浮尘天气是由于高空中的风力较大，从其他地方携带来颗粒较细小的细沙、粉尘等物质所形成，相当于大气中尘埃的影响，其能见度通常大于1Okm；扬沙与沙尘暴都是由于本地或附近尘沙被风吹起而造成的，特点是天空混浊，能见度明显下降，沙尘暴天气能见度甚至小于1km。由于极限速率与颗粒大小密切相关，风小，飞起来的尘埃颗粒就小；而风大时，除了小颗粒尘埃飞起外，还有颗粒大的尘埃飞起。一次“沙尘暴”会有成千吨的沙尘被吹到天空，真可谓“狂风肆虐、飞沙走石”。
当然，沙尘天气的形成是一个多因素问题，它不仅仅依赖于风速，还与风向、离地高度、地质地貌、沙尘含水量等许多因素相关。木文只是对沙尘飞扬的机理作了粗浅探讨。改善生态环境、防风固沙、遏制沙尘颗粒被风蚀起动才是减少沙尘天气、防治沙尘暴的关键。
沙尘暴是现今相当严峻的环境问题，深受各界人士的关注。国家在这方面的治理投入也是相当的大，学生对其应该也是很熟悉。在课堂中引入这个学生熟悉和社会关注的问题，同样可以起到吸引学生注意力的作用；其次，通过该实例在教学中讲授，能使学生明白沙尘暴产生的真正原因，也让学生学到了相关的物理知识；再次，学生了解了沙尘暴（这样一个广受社会关注的问题）的产生原因，亦可使学生感受到物理的用处之大和无处不在。
物理学与社会
STS（Scienci-Technologh-Society即：科学-技术-社会）是近年来世界各国科学教育改革中形成的科学教育构想，以强调科学、技术与社会的相互关系。以科学技术在社会生产、生活中的应用（如：宇宙开发、航天技术、核能应用、磁悬浮列车、太空生物等等）作为指导思想来组织实施科学教育。
上个世纪末STS进入我国学术界，受到教育界的广泛关注，普及STS 知识，增强人们的STS意识。已经成为全民教育的一种趋势。科学是推动历史前进的杠杆，科学提出新观念，创造新技术，推动社会发展，物理学本身是和科学技术-社会生产紧密联系的。向学生讲解工业、交通、农业、医疗等密切相关的知识和技术，如在热学中向学生讲解低温的获得以及在医学中的应用；在电学中向学生讲解工厂供电设备情况，电磁场对农作物生长的影响，物理环境对人体的影响，用超声波来碎石等等。英国教材有关物理教学中STS渗透很有特色。如在讲电的产生和输送时，主要介绍有关电力网的知识，如要得到电压稳定、价格低廉的电力供应，为什么要把许多电站联成电力网，以及核电站，火力电站、水电站的各自特点，还具体给出了英国西北电网中各个电站的功率和每兆瓦小时的成本；以及冬季夏季各一天24小时预期的用电曲线，让学生设想自己是电力网调度员，以及小时为一个时间段，根据各时间段预期的用电量，做出把哪些电站接入电网的计划。教材中的这些内容，并不在于给学生许多课本知识，而在于使学生联系实际，形成“成本-效益”的观念[5]。
现代社会生活愈来愈同科学知识发生着紧密联系，未来世纪的普通公民也应具备相当多的科学知识，才能应付日常社会生活的需要，如理解新闻媒介传播的一般信息，从事社会经济和生产活动。对重要社会问题表达自己的看法等。物理知识正在成为社会生活常识的重要组成部分，物理教学应当与社会生活中的重大问题联系起来。如能源问题、资源问题、环境问题、交通问题，通信问题、自动化问题、空间开发问题等，都可以不同程度地同物理教学加以联系。通过这种联系，可以使学生注意并加深对这些问题的认识，增强社会责任感，并了解物理学的社会意义。
总结
物理学是抽象的。物理现象、物理模型的特点和规律，如果通过联系实际的办法对比进行生活化诠释，在所学知识和熟悉的生活现象、经验之间建立起联系，则能使学生深化对所学知识的理解。新课改的一个基本理念就是教育要面向生活，即面向学生周围生活的环境，使学生能依照生活经验来实现知识的有效建构；能深刻感悟所学知识的生活意义和价值，产生追求科学的内在动力；拉近科学与生活之间的距离，并提高分析和解决时间问题的能力。物理教学应注重联系实际。学生最熟悉的物理情景是生活中遇到的物理问题，感受最深的物理现象也是从生活中而来，从生活感受开始探究物理问题最易激发学生学习兴趣，源于生活的物理问题最易激发学生的思维。本文通过部分力学问题与现实生活的联系拓展，引导学生学会从身边事物中去发现物理现象、理解物理原理、总结物理规律。
中学阶段的物理教学必须适应二十一世纪发展的需要，主要是打好与现代化要求相适应的基础。在物理教学大纲中提到：“物理要密切联系实际，使学生在理论和实际的结合中理解和运用知识。”物理教学不是搞理论物理的研究，不能脱离实际，物理概念、规律是物理现象的本质的抽象，离开现象来谈概念、规律是没有意义的。联系实际能激发学生学习的兴趣，让学生感觉到物理就在我们身边，与生活紧密相关；能开拓思路，让学生学会从实际生活找到解决理论问题的办法；理论联系实际是培养学生能力的重要途径，把学到的知识应用到实际中，反过来加深了对知识的理解，提高分析问题和解决问题的能力；联系实际还能提高学生科学文化素质，为将来的创新打下一定的基础[5][9]。
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