物理論文范文

物理論文范文對任何一個人而言，要想掌握某一方面的知識，學(xué)會某一方面的技能，都離不開對某一事物具有濃重的興趣。將物理學(xué)史融入物理課程,拓展物理課程的教育功能,是物理教育研究的重要課題,同時也是當(dāng)前我國根底教育物理課程改革面臨的一個重要問題。《物理學(xué)視域下建筑節(jié)能問題討論》在物理學(xué)看來，能量從一種形式轉(zhuǎn)換成另外一種形式時它的總能并沒有發(fā)生變化，其中所蘊(yùn)含的能量既不會增加也不會減少，既不會自行產(chǎn)生也不會憑空消失。這就是熱力學(xué)第一定律的根本思想———能量守恒定律，但是這一定律只規(guī)定了能量的數(shù)量關(guān)系，并沒有涉及到能量的轉(zhuǎn)換過程。熱力學(xué)第二定律———能量不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，就解釋了能量轉(zhuǎn)換的根本方向。熱力學(xué)第二定律說明，只會做功而不消耗能量的永動機(jī)是永遠(yuǎn)不可能制成的，孤立系統(tǒng)中實(shí)際發(fā)生的過程必然會導(dǎo)致其中的熵不斷增加，它永遠(yuǎn)沒有減少的可能。最早提出熱力學(xué)第二定律的學(xué)者是麥克斯韋，后期有許多學(xué)者試圖這一理論的錯誤性，但終究還是沒有成功，直到1951年法國物理學(xué)家布里淵將信息論與統(tǒng)計物理結(jié)合起來進(jìn)展研究，才證實(shí)了麥克斯韋的這一假設(shè)。這一假設(shè)中的事物交換與信息交換存在本質(zhì)的區(qū)別，在事物交換中不可能出現(xiàn)兩者共同擁有的情況，一方的增加勢必導(dǎo)致另一方的減少，但是信息交換那么不同，它不必遵循熱力學(xué)定律?？梢哉f信息替代能源是建筑節(jié)能的根底，從布里淵的研究可以看出，信息的傳遞不遵循熱力學(xué)定律，可以利用這一規(guī)律在熱力學(xué)允許的范圍內(nèi)做許多事情，例如通過技術(shù)手段降低孤立系統(tǒng)中熵的增長速率，在消費(fèi)消費(fèi)過程中用信息替代能源。能源是有限的，但是信息資源卻是取之不盡用之不竭的，當(dāng)前社會面臨的問題是社會開展導(dǎo)致能源在不斷減少，能源消耗造成的環(huán)境污染問題也在不斷增加，而環(huán)境污染反過來又會嚴(yán)重阻礙社會的開展，假設(shè)一直糾結(jié)于物質(zhì)系統(tǒng)，很難找出解決矛盾的方法，而用信息資源代替物質(zhì)能源就難很好地解決這一問題。日常生活中有許多利用信息來降低能耗的實(shí)例：出行前預(yù)先在地圖上標(biāo)明線路，既能節(jié)省時間又可以降低汽車的能耗;在房間安裝溫控設(shè)施，隨時理解房間的溫度可以降低取暖能耗;新信息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中可以進(jìn)步機(jī)械設(shè)備的工作效率，降低設(shè)備的能耗。信息的使用可以有效降低能耗，同時信息在建筑節(jié)能方面也有著非常重要的意義，當(dāng)前我國引起我國建筑界普遍關(guān)注的高層建筑節(jié)能問題，就是因?yàn)閷ㄖ?jié)能信息理解的缺乏，才導(dǎo)致了設(shè)計不合理現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，無視信息的建筑工程必然會對整個建筑造成極壞的影響。物理學(xué)知識在建筑節(jié)能中的運(yùn)用(一)以物理手段實(shí)現(xiàn)太陽光照明經(jīng)醫(yī)學(xué)專家研究證明，太陽光可以降低諸如憂郁癥、慢性疲勞綜合征之類疾病產(chǎn)生的幾率，采用物理方法將太陽光引進(jìn)室內(nèi)不僅可以增加曬太陽的時機(jī)，更有利于人的身體安康。在沒有時機(jī)到戶外享受陽光的時候，采用導(dǎo)光管裝置就能將陽光引入室內(nèi)，它主要是通過物理學(xué)中的反射原理傳遞光線，但是光線的每一次傳遞都會造成能量的損失，這種導(dǎo)光管裝置不適宜長間隔的光線傳遞。物理學(xué)家愛德曼茲創(chuàng)造了一種神奇的裝置，這個裝置的主體是一個塑料控板，控板上安裝了許多由激光切割而成的鏡片，這些鏡片按照一定的規(guī)律進(jìn)展排列，當(dāng)太陽光照射到塑料控板上時亮度便會增強(qiáng)，然后傳遞到每一個角落。許多科學(xué)家開場將研究的重點(diǎn)放在彩色熒光塑料上，他們試圖采用熒光塑料來采集陽光，這項(xiàng)研究的原理是：白色是由紅、綠、藍(lán)三個顏色組合而成，科學(xué)家們嘗試將由這三種顏色的塑料搜集到的陽光進(jìn)展重新組合，然后就形成了人類生活中所需要的白色太陽光。通過這種物理手段形成的太陽光所發(fā)出的亮度相當(dāng)于兩個75瓦燈泡所發(fā)出的亮度。(二)利用太陽能取暖要利用太陽能進(jìn)展取暖就必須選用熱阻和吸熱系數(shù)較大的材料，熱阻是指材阻擋能量進(jìn)展傳遞的才能，吸熱系數(shù)是指物體本身汲取熱量的才能。在傳統(tǒng)熱學(xué)工藝中這種方式較為常見，為了滿足工藝需求一般使用熱阻與吸熱系數(shù)較高的材料，在減緩熱量傳遞的同時最大限度地吸收熱量。太陽能是取之不盡用之不竭的，充分利用太陽能不僅有利于節(jié)能，更有利于降低環(huán)境污染，建筑選址最好是選擇陽光充足的地方，有利于陽光的承受。建筑中的玻璃選用熱阻與吸熱系數(shù)較大的材料可以有效地進(jìn)展能量儲存，這些材料在白天吸收大量的熱量，然后使用儲熱墻或者其他儲熱工具將熱量儲存起來，在夜間溫度降低時這些儲熱工具便可釋放出熱量，增加室內(nèi)溫度。對于冬冷夏熱地區(qū)的建筑，要組織調(diào)溫，窗外應(yīng)當(dāng)設(shè)有可以操控的遮陽設(shè)備，夏日溫度較高時這些遮陽設(shè)備可以阻擋高角度陽光的照射，冬季溫度較高時這些遮陽設(shè)備又可以將低角度陽光引進(jìn)室內(nèi);也可以在遮陽裝置中安裝雙層玻璃，在冬季檔有日照的時候雙層玻璃的吸熱作用可以提升室內(nèi)溫度，晚上關(guān)閉反射膜或者百葉窗，可以有效的組織熱量的散失，起到保溫節(jié)能的作用。(三)納米技術(shù)在建筑材料中的應(yīng)用納米本來只是一種計量單位，當(dāng)某種材料的粒徑小于100nm時，它便可以稱作是納米材料。納米技術(shù)是上世紀(jì)八十年代興起的新興技術(shù)，制作具有小粒徑材料的技術(shù)就是納米技術(shù)，納米科學(xué)是原子物理、量子物理等多種學(xué)科的聚集點(diǎn)，納米材料具有體積尺寸小的特性，從而就成就了它不同于一般材料的特質(zhì)，如納米材料具有外表效應(yīng)、體積效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等特殊性質(zhì)。納米技術(shù)在混凝土消費(fèi)中的應(yīng)用可以有效地進(jìn)步混凝土的強(qiáng)度，通過對堿骨反響的抑制可以有效地進(jìn)步混凝土材料的耐久性。由于納米材料具有量子尺寸、光催化效應(yīng)等性質(zhì)，因此采用納米技術(shù)制作而成的混凝土具有分解有毒物質(zhì)、凈化空氣的成效。納米材料的其它功能可以制成不同功能的混凝土材料，如可以進(jìn)展智能報警與自我修復(fù)的納米材料。納米材料的特殊性能可以使材料的剛度、強(qiáng)度、韌度等發(fā)生變化，利用這些特殊的性能就可以消費(fèi)出各種不同的材料，如彈性水泥、延性水泥，抗菌陶瓷、保溫隔熱玻璃、抗菌塑料等具有高性能的材料，這些材料不僅可以進(jìn)步建筑物的使用性能，更能降低建筑物的能耗，有效的降低因能源消耗而造成的環(huán)境污染。(四)毛細(xì)現(xiàn)象在建筑設(shè)計中的應(yīng)用當(dāng)液體接觸到具有細(xì)微裂縫的物體或者具有較小管徑的細(xì)管時，就會沿著裂縫與細(xì)管上升或下降，這種現(xiàn)象就被稱作是毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象是由于分子間互相作用而產(chǎn)生的結(jié)果，紙張吸水、地下水沿著細(xì)縫上升等都屬于毛細(xì)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在建筑中的應(yīng)用可以解決許多難題。例如在裝有空調(diào)的室內(nèi)，無論是夏天的冷風(fēng)還是冬天的熱風(fēng)都會使人感覺不舒適，這主要是由于空調(diào)吹出的“風(fēng)”會帶走人體的水分，從而引發(fā)脫水等“空調(diào)病”，而新型建筑中的溫控裝置那么用水這一傳熱載體取代了傳統(tǒng)建筑中的空氣，這種新型技術(shù)可以有效的降低人體的不適感。這一技術(shù)正是使用了毛細(xì)現(xiàn)象的原理，建筑物的天花板上布滿了網(wǎng)柵，它是由一根根細(xì)小的毛細(xì)管組成，這些毛細(xì)管縱橫交織形成一張網(wǎng)，毛細(xì)管中流通著水，冬季溫度較低時發(fā)電所產(chǎn)生的余熱使管中的熱水不斷流動，熱水的流動使室內(nèi)溫度上升，發(fā)電所產(chǎn)生的余熱又使管中的冷水不斷流動，從而降低室內(nèi)溫度。采用毛細(xì)現(xiàn)象制成的制冷系統(tǒng)大大優(yōu)于傳統(tǒng)的制冷形式，不僅可以降低能耗，更能降低身體的不舒適感。(五)太陽墻技術(shù)的應(yīng)用太陽墻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際上是太陽能技術(shù)應(yīng)用的一個范疇，太陽能可再生、環(huán)保、廉價等特性一直是能源研究專家觀眾的焦點(diǎn)，人們不斷開發(fā)探究新的途徑來實(shí)現(xiàn)對太陽能的利用。采用太陽墻空氣集熱器可以回收墻體的散熱，解決新風(fēng)的預(yù)熱問題，在增強(qiáng)室內(nèi)空氣供給量的同時可以有效的節(jié)省能源。制作太陽墻主要采用鍍鋅鋼薄板或鋁制薄板，這些薄板外擁有許多褶皺和小孔，薄板的外表顏色較深，這些板材一般安裝在間隔建筑外墻20厘米的地方，并和