大学物理学理论与实践论文
摘要：大部分同学都感觉物理学难学，其主要原因是物理学理论较抽象，公式难记忆，需要凭借想象的东西较多。本文作者通过几个与声学传播相关的实例，展示了物理学知识的无处不在，即使走在路边，也可以结合实际情况，不断复习巩固物理学知识，展现物理学的魅力，从而达到理论与实践相结合，学习与应用想映衬。这对消除学习者对物理学学习的恐惧心理，帮助同学们认真学好物理学知识，具有一定的指导性意义。
关键词：物理学；路边；声波；传播
从中学到大学，有相当一部分同学都深有体会地感到物理学难学。主要是其理论抽象难懂，公式定理较难记忆和难理解，需要想象的东西较多。因此，一方面，为了高考或在大学里学习与物理相关的学科，如通讯、电子类和能源类的专业，不得不选学和选考物理学。另一方面，在学习中，还要花大量的时间来做高难度的物理学习题作业，巩固所学知识，但真正到考试的时候还不见得能够考好，在现实生活中也不见得能用好物理学的相关知识。在大学的学习中，同样面临着这样类似的问题。有部分同学，只要听说物理课，就感到一阵恐惧，高深莫测，感到只有像爱因斯坦那样绝顶聪明的人，才有可能学好物理学。其实，大家只要在平时注意观察，留意我们身边的小事，适当聚集身边的物理学实例，上课认真听讲，下课积极实践，并认真分析其中包含的物理学原理，还是能够帮助我们将物理学学好的。现就我们日常生活中的一些路边小事做一些分析，希望对同学们学好物理学知识有所启发和帮助[1][2][3]。
一声波的直线传播与反射原理应用
当你在一片空旷而又平坦的草地上或道路上散步，如果你的周围没什么高大的物体。例如树木或建筑物等，那么你放开嗓子大喊一声，你会发现你几乎听不到回升，你远方几百米的同学或朋友也很难听清楚你的喊话。但是，如果你是在一个山坳里或周围有些建筑物或树木，或在较长的楼道里，你喊一声，那么，几十米甚至几百米远的同学或朋友就能听到你的声音，且比较响亮。为什么呢？在你平时的行走或游玩的过程中，你可能会经常这样做，但你想过没有，这其中包含着什么物理学原理呢？你能否写出几个相关的物理学公式来做些定性或定量的解释呢？如果你能这样认真地做了，那么你就达到了学以致用，复习物理学功课的目的了，自然对你的物理学知识是一种很好的巩固，对你的水平是一种提高。利用物理学知识对上述现象的简单解释是：当周围较为空旷时，声波直线向前传播，因为几乎遇不到障碍物，所以，声波几乎无法反射回到发声者的耳朵里，自然就很难听清楚了；而当人在山坳里或楼道中喊话时，人发出的声波传到周围的大山、树木或墙壁上，根据物理学的波反射原理，入射角等于反射角，声波自然地通过折线方式向前传播，在前方遇到障碍物时，再反射回来，因此，发声者就能够听到较好的回声。通过这样的简单分析，我们就可以简单地复习声波的直线传播和波的反射原理了，同时也复习了其它知识，这无形中就是对自己能力的一种提高，同时也达到了学以致用，理论与实际相结合的目的[4][5]。
二汽车的喇叭声为何不一样
当你走在公路或道路旁，这时，一辆一直按喇叭的汽车从你身边开过，如果你是一个细心的人，你会发现，在汽车开过来时、汽车经过你的眼前的过程中和汽车开过去这三个阶段，你听到的汽车喇叭声是不同的，这种现象，我们几乎天天都要遇到，但很少有人认真思考过其中的物理学原理的应用。这其实就是物理学书中讲到的多普勒效应的具体应用。根据奥地利物理学家多普勒(C.Doppler,1803-1853)的研究，当观察者不动或其运动速度与波源运动的速度相比很小时，而波源（在这里就是鸣喇叭的汽车）相对于介质（在这里就是空气）以速度v运动时，假设喇叭发出的声波的频率为f，声波传播速度为u，则经过推导，可以发现当汽车鸣喇叭开过来时，观察者接受到的声波频率为这就是说，当这辆汽车从我们面前经过时，在汽车即将到来时，声波的频率高，汽车经过我们之后，频率变低，二者相差60.96Hz，我们的耳朵可以分辨出这个汽车喇叭声音的不同就是这个Δf形成的。同时，根据公式（1）和（2），如果汽车静止或运行的速度几乎趋近于零，也就是可以认为sv近似为零，那么我们可以从公式（1）和（2）发现，频率f1和f2近似相等，这也就是说，当这种速度的汽车经过我们的旁边时，我们就感觉不到汽车喇叭声音的区别了，你可以自己试一试。这里虽然是以经过我们身边的汽车喇叭为例，但在实际应用上，现实生活中有许多这种类似的现象，如突然快速开过来的不鸣喇叭的汽车或其他车辆的噪声，也有类似的道理。这种对行走在路边观察到的多普勒现象的简单分析，可以帮助我们巩固许多物理学的基本概念，复习相关公式，了解理论与实践的具体结合和应用。在现实生活中，根据这种多普勒效应，已经制造成了许多真实的仪器设备，如高速公路中的测速雷达，监视人体内血液流动的相关医疗器械等等。
三进一步的思考
为了学习，我们甚至还可以从公式（1）和（2）再进一步扩展我们的想象，例如，为什么有些人，如电台或电视台的播音员的声音很好听？声音圆润？有些歌唱演员的嗓子好，唱的.歌好听？除了歌曲本身的旋律优美，歌词写得好以外，其演员的自身先天素质，也就是嗓子很重要，所以就有“金嗓子”这个名词，再进一步，什么是金嗓子呢？它与一般的嗓子又有什么不同呢？这个问题，用物理学的语言来讲，就是某人的嗓子发出声音的频率问题，其父母给的发音结构，使其能够发出合适频率的声音，所以，他的歌声就好听，当然，好的歌声还需要其他因素。所以，只要你肯思考，知识都是相互链接的，抓住一点深入下去，就会复习许多物理学知识，同样，人们的发明创造也是如此这般的逐渐形成的，没有那个人是突然一拍脑门想出个天大的问题的[6]。
四结束语
物理学知识的应用无处不在，只要我们做个有心人，就是走在路边上，或散步或外出办事，甚至坐在交通工具上，也能很好地学习和复习物理学知识，一方面，达到学以致用，理论与实际相结合的目的，另一方面，可以让我们回忆所学物理学理论知识、相关概念和公式，巩固课堂所学内容，当我们想不起来相关公式概念时，还可以督促我们，抽时间有针对性地去复习巩固所学知识，同时，处处做个有心人，留意物理学知识的应用，对将来自己的成长，工作中的发明创造，发现问题，解决问题能力的培养都是一个很好的锻炼和培养。
参考文献
[1]马文蔚,解希顺,周雨青.物理学[M].第5版.北京:高等教育出版社,2006.
[2]陈乾,戴玉蓉,钱锋,熊宏齐.课内外相结合引导低年级学生自主研学[J].实验室研究与探索,2011,30(10):303-305.
[3]杨宏伟,许恒誉.球形物在粘滞液体中运动的数值模拟实验[J].教育现代化,2017,4(7):118-119.
[4]陈惠敏.大学物理实验与学生创新能力的培养[J].教育教学论坛,2012(3):38-39.
[5]杨宏伟,高翔,邵圣杰,胡欣瑞,许恒誉.液体深度测量装置及实验设计[J].实验技术与管理,2017,34(7):69-71.
[6]杨宏伟,刘玉洁.农林高校物理专业教学力量的调查与思考[J].中国农业教育,2017(3):52-57.
[7]张强,李含.大学物理实验教学模式的探讨[J].教育现代化,2017,4(32):115-116.
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