劉彥廷

摘要：近年來，隨著社會的高速發(fā)展與城市建設水平的提高，人們對于自然資源的開發(fā)與利用逐漸增加，由此導致的自然資源的過度開發(fā)與自然資源的浪費已經(jīng)成為近年來世界范圍內(nèi)的主要環(huán)境問題。因此，新型能源科學的研究是順應社會發(fā)展的必然趨勢。因此本文立足于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展角度，淺談高中物理與新型能源科學的關(guān)系，并對新型能源提出獨到的見解，從而更加切實地理解物理學的理論、感受物理學的學科魅力。

關(guān)鍵詞：高中；物理；新型能源；關(guān)系

一、新型能源科學概述

1、新型能源科學的概念。新型能源科學是相對于傳統(tǒng)能源科學的一種科學，是指探索與研究一系列傳統(tǒng)能源以外能源，其中包括：風能、太陽能、地熱能、海洋能等能源科學。新型能源科學主要是研究以新能源、新材料或者新技術(shù)為基礎，利用物理學及其他學科的相關(guān)理論，通過科學分析與實驗，將這些新型材料與新技術(shù)應用到能源的開發(fā)之中。簡而言之，新型能源科學是一種將新型能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，走可持續(xù)發(fā)展的道路的科學。

2、新型能源科學的類別。第一，風能。風能是新型能源科學的主要形式之一。風能是指地表的空氣流動所做的功，將這些功作為新的能源形式。風能是一種無污染、可持續(xù)使用的新型能源，風速越大，風能就越大。目前，許多國家已經(jīng)引建了許多大型風力發(fā)電站，大規(guī)模投入生活與生產(chǎn)。第二，太陽能。太陽能是指太陽的熱輻射能，是一種巨大且長久的能源。太陽能在人們的生產(chǎn)與生活中的應用十分廣泛，太陽能可以用來發(fā)電或者供熱取暖，是一種可再生能源。第三，海洋能。海洋能是一種蘊藏在廣袤海洋中的能量，是一種蘊藏量巨大但具有一定開發(fā)難度的新型能源，它是指海洋通過一系列物理過程對能量進行吸收、轉(zhuǎn)化和儲存的能量，具體表現(xiàn)為波浪、鹽度、溫度等。

二、物理學原理與新型能源科學的相互作用

1、物理學原理對新型能源科學的指導作用。一方面，物理學原理對新型能源科學具有指導作用，新型能源科學的研究過程始終以物理學原理為基礎，可以說，物理學原理使得在新型能源科學研究領域的每一個進展有據(jù)可依。物理學原理對新型能源科學與新能源開發(fā)過程起著至關(guān)重要的導向作用，是新型能源科學發(fā)展的基石。

2、新型能源科學對物理學的推動作用。另一方面，新型能源科學對物理學有著十分重要的推動作用。因為，在新能源科學的研究過程中，會涉及目前物理學沒有研究或涉足的領域，這些新能源科學的發(fā)展給物理學帶來了新的活力，這些未知的現(xiàn)象同時也會為物理學的發(fā)展助力。

總的來說，物理學原理與新能源科學是辯證統(tǒng)一，相互作用的。物理學原理與新能源科學二者緊密聯(lián)系，不可分割。

三、物理學在新型能源科學中的應用

1、風力發(fā)電。風能是一種無污染、可持續(xù)使用的新型能源，由物理公式E=1/2（ρtsυ3）可得：風速越大，風的橫截面越大，風能就越大。譬如，夏威夷群島發(fā)電站是目前是世界最大風力發(fā)電站，它每年的發(fā)電量可達一千萬千瓦時；而在中國的東北、西北與東南地區(qū)，也建立了許多風力發(fā)電站，譬如新疆達板城風電廠目前每年產(chǎn)電1800萬千瓦時。

2、磁懸浮技術(shù)。磁懸浮技術(shù)是一種新型技術(shù)，是指讓物體的磁力克服它的重力，從而實現(xiàn)其懸浮的技術(shù)。磁懸浮技術(shù)的成熟使得磁懸浮列車的出現(xiàn)成為可能。由物理學原理可知，兩塊同級的磁鐵靠近會互相排斥，不同級的磁鐵靠近則會互相吸引。磁懸浮技術(shù)充分引用了這兩種吸引力與排斥力。中國的第一輛磁懸浮列車已經(jīng)在2003年的上海成功運行。磁懸浮列車的優(yōu)勢在于它的速度極快、且由于其懸浮與空中與地面沒有摩擦因此運行噪聲小，且成本較低，減少了對傳統(tǒng)能源的耗費，一旦大規(guī)模投入運行，有利于環(huán)境與自然資源的保護。

3、新型功能材料。新型功能材料是物理學在新型能源科學領域的另一項偉大成就，新型功能材料是指那些將原有的光學、力學、電學等通過物理效應轉(zhuǎn)化為其他的能，或使得這些能相互轉(zhuǎn)化而形成的功能材料。隨著物理學的發(fā)展與社會科技水平的提高，這些新型功能材料的研究已經(jīng)逐漸成熟，許多新型功能材料已經(jīng)廣泛地被應用于我們的日常生產(chǎn)與生活。譬如，新型陶瓷材料就是常見的新型功能材料，它是通過物理效應，改良傳統(tǒng)瓷磚材料的性能特點。在熱能方面，它具有隔熱，耐高溫的特點；在機械能方面，它具有防滑，耐磨擦的特點；在電能方面，它具有絕緣的特點。

由上可見，物理學在新型能源科學領域有著十分廣泛的應用，物理學為新型能源科學的研究提供了理論基礎與理論依據(jù)。

四、結(jié)語

綜上所述，新型能源科學以其環(huán)保、可持續(xù)性強等優(yōu)勢，已經(jīng)逐漸被應用到人們的生活之中，可以說新型能源科學的研究是順應社會發(fā)展的必然趨勢的。因此，立足于物理學的相關(guān)概念與原理與社會實際，研究物理學與新型能源科學的相互關(guān)系，并充分探討物理學在新型能源科學中的應用可以為新型能源的研究指明方向，也為物理學帶來新的活力，具有一定的現(xiàn)實意義。因此作為高中生，我們應該夯實書本基礎，并善于思考與總結(jié)生活中的物理現(xiàn)象，發(fā)散思維，不斷為未來的大學物理學科的學習奠定基礎，也為未來社會的發(fā)展奉獻自己的一份力量。

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