摘要：在日常生活中，高中物理的应用也非常的广泛，不论任何时候，在人们的身边都可以找出一些物理现象，随着科学技术的快速发展，土木工程也成为应用物理知识最多的一个领域。本文立足高中生角度，首先介绍了高中物理的基本内容，接着分析了土木工程同物理之间的联系，最后重点探讨了高中物理在土木工程中的实践应用，以期为高中生学习物理提供参考。
关键词：土木工程；高中物理；力学
土木工程在人类社会发展的过程中，具有非常重要的作用，也是人类社会现代文明的重要组成部分，而高中物理中的力学也是建筑构造的基础，对于建筑产品的稳定性具有一定的影响。要知道，物理中的力、热和电等知识都会渗透到土木工程以及环境的各个组成部分中，因此，我们高中生应该充分利用这些知识，加强对物理知识在土木工程中的应用进行分析，更好的领会到物理知识同建筑之间的密切联系。
一、高中物理的基本内容
在高中物理新课程中，应该加强对现代化物理学的整体认知，让我们高中生可以更了解物理，感受到物理在人们日常生活中的变化与发展，进而着重体现出物理的实用价值。如力学，在高中物理中的概念，则可以将其定义为物理之间的相互作用，同时，又可以将其分为几种不同的性质和效果。最后，在力的合成中，分解与平衡是其中非常重要的知识点，也是高中生学习的基础。但是从一个整体的角度来看待这个问题，会发现力学原理实际上也是来自于生活，所以在实际的应用过程中，可以适当的简化这些知识点，以此来突出物理的实用性。
二、土木工程同高中物理之间的联系
土木建筑中，最为重要的就是建筑物的稳定性，所以其中就会涉及到力学。而建筑物的保温性又会涉及到能量的转换。其中也会包含电学、声学和光学等。就以力学为例，力学的发展对于土木工程具有推动的作用，例如在比较极端的条件下，建筑物出现了一些技术上的问题，在无法使用实验方式进行验证的时候，就可以通过力学的原理，发现问题点，找出合适的解决措施。因此，从整体的角度来看待问题，就会发现，土木工程实际上是一种力学的前身，是在力学的基础上发展而来的，也可以对力学进行更为深入的应用与扩展。但是，从另一个角度来看问题，又会发现，他们是两个不同的学科，土木工程中的知识点，有的可以用力学来解释，而有的则不可以。
三、高中物理在土木工程中的实践应用
（一）土木工程中的力学的实践应用
从高中物理教材中可以发现，力对于物体具有相互的作用力，这个知识点应用的范围也是非常广的，而在土工工程中的应用，不仅可以确保建筑物的稳定性和耐久性，还可以从力学的角度去进行创新与发展，以此来发挥出建筑物的艺术性。例如，从拱桥的设计中便可以发现力学的重要性，一些简单堆砌的桥梁，应该如何让它保持在一个平衡的状态下，是设计师应该考虑的主要问题。从图1中就可以看出，这是拱桥的基本图，其中包含了四个大石块，以左右对称的方式来呈现出来。同时，2和3是与1、4石块连接在一起的，这时候就可利用力的平衡来解决这一问题。
首先，是对第一块石头进行受力分析，它会受到作用力、重力、反作用力，然后通过正交分解的方式来计算出最后的结果。接着对第二块石头进行分析，同样是通过正交分解的方式来计算出最后的结果。最后，由于3、4和1、2是对称的，所以它们的受力分析也是相同的，只不过方向是不同的，对不同的石块进行再次的分析。从这些分析中便可以看出，在平衡原理下，计算出桥梁在静止状态下的作用力，得出的结论，可以计算出桥梁最后的可控范围，以此来保障他们的安全性。同时，需要注意的是，在根据力的平衡来计算，就可以在设计桥梁时选择比较合适的建筑材料，以此来保证桥梁的稳定性。
图1
（二）土木工程中电学的实践应用
高中物理中电学知识实际上也可以应用到土木工程中，在建筑物中，利用比较先进的科学理念和智能化技术，创造一个现代化的电气系统，这样也能让建筑电气服务于建筑内人们的生活和学习。例如，在房屋建筑的过程中，就会设置防雷接地装置，这样是为了卸掉雷电中形成的电压差，对建筑物和建筑物内部的电气设备进行相应的保护。应用到避雷针和避雷线，电力系统的接地一般与防雷接地系统是分别进行安装使用的，这样可以避免雷电对房屋的破坏。尤其是在高层建筑中，不仅会在屋顶设置防雷设备，还有就是在防侧雷击的避雷带或者是接地装置中，将避雷针同建筑物的主钢筋连接到一起，这样就可以达到一个良好的防雷效果。
对于没有钢筋混凝土的建筑物，如单层的转混结构的居民房，在缺乏钢筋做等电位平面的时候，人体所处的地面同电源PE线的接地点位置比较远，进而导致大地的电阻率会增加。除此之外，在现代化的建筑中都离不开电，如家庭电路中的各用电器的连接方式是并联的，这种电路连接方式的优势就在于用电器可以独立工作。
（三）土木工程中热学的实践应用
土木工程施工建设的过程中，热学在其中具有非常重要的作用，建筑热学主要是研究建筑内外湿热作用对于建筑围护结构和室内热环境的影响。高中物理中包含了热和功、气体的性质等部分，同建筑热工学之间有着极强的联系。在我国北方地区，有时候为了满足保温的基本要求，就会在利用同样的标准砖来进行房屋施工。从相关调查中就可以发现，北京和沈阳建筑物中，在建筑外墙中所用的标准砖是37块，而在哈尔滨等地区，所用的标准砖一般就是50块。从中就可以看出，墙厚度的增加，虽然解决了保暖的问题，但是却超过了其自身的结构所能承担的承载力。因此，在东北地区，可以在太阳墙板上镀上一层热转换率高的涂层，并在板上穿下小孔，就可以最大限度的将太阳能转换成为热能。
又如在南方部分比较炎热的区域，夏季室外的热气，会通过房屋的结构来影响室内的气候，进而提高室内的温度，当室内过热的时候，就会严重影响到人们的生活与生产。因此，为了保证建筑物可以在一个比较适宜的温度中，最合理化的方式就是采用建筑物围护结构，围护结构的材料最好是选择那些导热系数比较小的材料，这样更容易做好建筑物的保温和隔热。但是由于这些材料具有松软的性质，不具备较强的支撑性，所以在它附近或者是建筑物围护结构层中，就会形成一种保温隔热结构的形式，具有承重与保温的双重功效。还可以利用空气间层，通常情况下，住宅建筑物通过窗的散热量是总散热量的1/3，所以在南方地区就可以采用架空隔热层来进行屋面防热。
结束语：
物理学是一门实用性非常强的学科，在土木工程中也具有非常重要的作用。土木工程的发展同物理之间有着非常紧密的联系，可以说没有物理的支撑，就不能保证建筑物的安全与稳定。因此，我们应该学好高中的物理知识，将这些理论性的知识应用到日常的实践中，为后续的学习奠定一个坚实的基础。
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论文作者:景嘉农
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/21
标签：土木工程论文; 力学论文; 建筑物论文; 高中物理论文; 物理论文; 建筑论文; 知识论文; 《防护工程》2018年第28期论文;