浅谈物理与生物学的相互作用_物理论文

浅谈物理与生物学的相互作用_物理论文

浅淡物理与生物的相互渗透,本文主要内容关键词为:浅淡论文,物理论文,生物论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

物理是一门很有用的课程,《序言》中明确指出:物理知识对于学好化学、地理、生物等课程也是不可少的课程。实际上物理与生物互为依托,相互渗透,相互促进。

一.物理原理用来解释生物现象

1.力学知识应用

(1)二力平衡:如解释人遇到巨大声响时, 为什么要迅速张开嘴巴或闭嘴同时双手堵耳。

(2)压强:如家兔门齿形状象凿子,受力面积小,压强大, 所以适于切断食物,同样很容易理解啄木鸟美称“森林医生”,骆驼被誉为“沙漠之舟”的道理。

(3 )大气压强:人呼吸原理的核心就是气体压强与体积关系及大气压强知识。

(4)浮力:典型的是鱼鳔的作用,鱼鳔的大小控制鱼体大小, 鱼体占据水的空间随鱼鳔大小变化,受到的浮力也发生变化,这难道不是浮沉原理在生物学中的体现吗?

其余,如人的关节活动过程,家鸽身体呈流线型,雁群排成“人”或“一”字形飞行等都包含丰富的力学原理。

2.光学知识应用

近视眼的矫正应配戴凹透镜,是因为凹透镜对光有发散作用,从而使原本靠前的物像往后退刚好落在视网膜上;又如显微镜的使用,物理知识可让学生明白目镜,物镜的放大作用以及反光镜为什么在光线强时用平面镜,而光弱时用凹面镜。

3.热学知识应用

(1)热传递:羽毛的保温作用及鸟巢里垫上干草、兽皮, 羽毛的作用皆可解释。

(2)蒸发:动物的皮肤调节体温功能,植物蒸腾作用等, 如仙人掌,仙人球等叶片极端退化并且叶片上有厚厚的蜡质层的作用;移栽植物时,为什么要疏剪枝叶等。

二.生物原理帮助理解物理知识

1.能量转化方面:植物光合作用制造的有机物中储存的能量,是动植物和人的生活所必需的能量来源,这对物理中能量转化,能源等的学习奠定了必要基础。

2.环保方面:环保问题是许多学科共同研究的课题,物理、生物亦然,植物知识的学习为物理在这方面讲授提供了帮助,如植树造林,可以吸收部分噪声从而减弱噪声污染,所以叶称作“天然消声器”。

三.相互启示,促进科学发展

1.仿生学:鲁班发明锯子,王莲叶子结构原理应用于城市建筑等已为大家所熟知。实际上仿生学许多成果是生物学与物理学结合的产物。

2.能源问题:解决能源问题出路在于科学技术的进步,现在一些植物学家在研究用植物生产石油代用品,如:一些藻类植物加上细菌,然后会长出含石油物质,经提炼后可作为能源用,而这些石油代用品不会产生一氧化硫或其他有害气体,从而大大减轻空气污染,可以想象绿色能源将在能源舞台上大显身手。

3.其他方面:一些奇特的生物现象拓展了物理学研究方向和领域,如动物为什么能预报地震,骆驼会回避重力异常区,从而帮助寻找铁矿或铅矿等。

因此,教学中应注意加强物理学与生物学科相互渗透,从而开拓学生视野,培养其创新思维,对学生将来形成科学的整体观念也有较大的帮助。

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