物理學(xué)本科畢業(yè)論文
現(xiàn)代物理學(xué)革命是在經(jīng)典物理學(xué)取得重大成就、接受了長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐檢驗(yàn)、人們對(duì)它普遍接受的背景下發(fā)生的。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的物理學(xué)本科畢業(yè)論文，供大家參考。
物理學(xué)本科畢業(yè)論文范文一：初中物理學(xué)習(xí)方法
在多年的物理課堂教學(xué)過(guò)程中，我不斷摸索，并結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)研究，充分發(fā)揮以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)理念，讓學(xué)生學(xué)得得法，教師教得輕松，師生和諧共創(chuàng)樂(lè)學(xué)的氛圍。在初中，數(shù)理化這三課總是困擾著學(xué)生的學(xué)習(xí)，學(xué)生經(jīng)常說(shuō)“物理難，化學(xué)煩，幾何數(shù)學(xué)習(xí)題做不完”，可見(jiàn)在學(xué)生的心目中物理學(xué)習(xí)的難度。初中物理課堂教學(xué)的形式多種多樣，怎樣通過(guò)教師的教來(lái)使學(xué)生達(dá)到會(huì)學(xué)的目的是我在教學(xué)中經(jīng)常考慮的。其實(shí)，學(xué)好物理無(wú)非有兩個(gè)前提，一個(gè)是教師的教，另一個(gè)是學(xué)生的學(xué)。只要兩者得法，學(xué)生都能夠?qū)W會(huì)這門(mén)課。
一、教學(xué)得法是關(guān)鍵
(一)抓好學(xué)生的入門(mén)教育
物理這門(mén)課因?yàn)楹蜕顚?shí)際聯(lián)系比較緊密，學(xué)生在剛接觸時(shí)往往有一種好奇心，對(duì)這門(mén)課比較感興趣。教師一定要抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)設(shè)計(jì)精巧的物理實(shí)驗(yàn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的熱情，變學(xué)生的好奇心為興趣，抓住學(xué)生的心，激起他們求知的欲望。比如，利用平時(shí)我們觀察的現(xiàn)象：雨后彩虹的形成、紙盒能燒開(kāi)開(kāi)水、筷子插入水中的彎折現(xiàn)象等，使學(xué)生感覺(jué)到物理知識(shí)的有用和有趣，進(jìn)而吸引學(xué)生的注意力，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理打下良好的基礎(chǔ)。
(二)利用多媒體技術(shù)增加課堂教學(xué)的有效性
在物理課堂教學(xué)中，教師采用多媒體課件不僅能使學(xué)生易于理解一些枯燥的抽象知識(shí)，而且由于多媒體課件的生動(dòng)形象及直觀性，給學(xué)生耳目一新的感覺(jué)，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)，在提高學(xué)生興趣方面有無(wú)比的優(yōu)越性。對(duì)于一些不易在課堂演示的物理實(shí)驗(yàn)也可以通過(guò)多媒體課件以動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)展現(xiàn)，可以把物理現(xiàn)象及物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程反復(fù)操作、反復(fù)觀察與實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高課堂教學(xué)的有效性。此外，利用多媒體課件講授對(duì)形成良好的課堂氛圍也有很大的輔助作用。師生在和諧共處的氛圍中進(jìn)行情感交流，能使學(xué)生形成一種積極的心態(tài)。心理學(xué)研究表明，活潑有趣的課堂氣氛可以激發(fā)學(xué)生的積極思維，而積極的思維能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，學(xué)生在這樣的情境中求知欲會(huì)大大增強(qiáng)，課堂教學(xué)的效果也會(huì)有很大的改善。
(三)親其師而信其道
教師在教學(xué)的過(guò)程中，不能總是以高高在上的姿態(tài)來(lái)壓制學(xué)生，不能有所謂的師道尊嚴(yán)。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求師生是平等互助的合作關(guān)系，是一種良好的師生關(guān)系，在這樣的關(guān)系中學(xué)生才能熱愛(ài)教師，才能聽(tīng)從教師的教導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)親其師而信其道。作為教師，我們都知道學(xué)生喜歡哪個(gè)教師，哪一門(mén)的成績(jī)就會(huì)好。所以，在物理的課堂教學(xué)過(guò)程中，我經(jīng)常和學(xué)生保持平等的關(guān)系，從學(xué)習(xí)和生活上去關(guān)心和愛(ài)護(hù)他們，使他們能感受到教師給予的愛(ài)，這樣學(xué)生感到了來(lái)自教師的尊重，自然就會(huì)喜歡你教的課，從而對(duì)物理就會(huì)產(chǎn)生濃厚的興趣，學(xué)起來(lái)也就更有勁。
二、學(xué)生學(xué)而有法是保證
(一)用實(shí)驗(yàn)打好學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)
眾所周知，物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，而且中學(xué)生有一個(gè)特點(diǎn)就是喜歡動(dòng)手，所以有些學(xué)生看到物理的實(shí)驗(yàn)器材就想動(dòng)手操作，尤其是一些男生更是如此。那么，教師就要利用學(xué)生的這個(gè)特點(diǎn)，讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)的操作中學(xué)習(xí)有關(guān)的知識(shí)。比如，在學(xué)習(xí)電學(xué)的知識(shí)時(shí)，通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手來(lái)連接一個(gè)完整的電路，燈泡不論是并聯(lián)還是串聯(lián)都能發(fā)光，但相同的燈泡并聯(lián)和串聯(lián)后發(fā)光的亮度不同，這是為什么，引發(fā)學(xué)生的思考。這樣，學(xué)生就能用到課本上所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際中遇到的問(wèn)題，學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)就有興趣，也就有了學(xué)習(xí)下去的動(dòng)力。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，實(shí)際上是符合新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的要求的，新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)，讓學(xué)生親歷知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，在探究的過(guò)程中尋找知識(shí)的真諦，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的運(yùn)用，可以把教師的“教”轉(zhuǎn)化到學(xué)生的“學(xué)”，能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到一定的積極作用。
(二)注重學(xué)以致用
教師要讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)的知識(shí)有用，物理的知識(shí)尤其需要這樣，要能讓學(xué)生用學(xué)到的物理知識(shí)去解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，這樣，學(xué)生就會(huì)覺(jué)得物理知識(shí)很有用。我至今還記得我當(dāng)時(shí)學(xué)了物理中的聲音的傳播以后，按照教師說(shuō)的，自已在家里制作了一個(gè)電話的情景：在不同的屋子中用兩個(gè)空紙杯，中間用金屬絲連起來(lái)，就制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的通話的裝置，而且還做了通話的實(shí)驗(yàn)，很有效果。通過(guò)這樣的簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)制作活動(dòng)，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立創(chuàng)造能力，也從一定程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并且在實(shí)驗(yàn)的制作過(guò)程中，學(xué)生也達(dá)到了學(xué)用的結(jié)合，這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)質(zhì)的提高，是一次飛躍，這就是我們經(jīng)常說(shuō)的“授之以漁”，把解決問(wèn)題的方法告訴了學(xué)生，也就使學(xué)生學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)。
(三)注重復(fù)習(xí)提高
在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，要有反思、總結(jié)和提高，只是單純地去學(xué)習(xí)，不去靜下心來(lái)思考，這樣，學(xué)生就不會(huì)有太大的進(jìn)步。所以教師要給學(xué)生講清，當(dāng)看一個(gè)題目時(shí)，有了一種解法，不要立即就下結(jié)論，要從不同的角度去分析，有沒(méi)有別的方法去解決這個(gè)問(wèn)題，有沒(méi)有更簡(jiǎn)單的方法，舉一反三就是這個(gè)道理?？偟膩?lái)說(shuō)，在新課程改革的過(guò)程中，教師已改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方法。在教學(xué)的過(guò)程中已經(jīng)把學(xué)生放到了主體的位置上，接下來(lái)教師要做是怎樣能充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，把難學(xué)的物理知識(shí)變?yōu)閷W(xué)生容易接受的內(nèi)容，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)。
物理學(xué)本科畢業(yè)論文范文二：物理學(xué)視域下建筑節(jié)能問(wèn)題探討
在物理學(xué)看來(lái)，能量從一種形式轉(zhuǎn)換成另外一種形式時(shí)它的總能并沒(méi)有發(fā)生變化，其中所蘊(yùn)含的能量既不會(huì)增加也不會(huì)減少，既不會(huì)自行產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失。這就是熱力學(xué)第一定律的基本思想———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(méi)有涉及到能量的轉(zhuǎn)換過(guò)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)換的基本方向。熱力學(xué)第二定律表明，只會(huì)做功而不消耗能量的永動(dòng)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(guò)程必然會(huì)導(dǎo)致其中的熵不斷增加，它永遠(yuǎn)沒(méi)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)者試圖證明這一理論的錯(cuò)誤性，但終究還是沒(méi)有成功，直到1951年法國(guó)物理學(xué)家布里淵將信息論與統(tǒng)計(jì)物理聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行研究，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(shì)必導(dǎo)致另一方的減少，但是信息交換則不同，它不必遵循熱力學(xué)定律。
可以說(shuō)信息替代能源是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，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(guò)技術(shù)手段降低孤立系統(tǒng)中熵的增長(zhǎng)速率，在生產(chǎn)消費(fèi)過(guò)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(huì)面臨的問(wèn)題是社會(huì)發(fā)展導(dǎo)致能源在不斷減少，能源消耗造成的環(huán)境污染問(wèn)題也在不斷增加，而環(huán)境污染反過(guò)來(lái)又會(huì)嚴(yán)重阻礙社會(huì)的發(fā)展，如果一直糾結(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(wèn)題。日常生活中有許多利用信息來(lái)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(shí)間又可以降低汽車(chē)的能耗;在房間安裝溫控設(shè)施，隨時(shí)了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)備中可以提高機(jī)械設(shè)備的工作效率，降低設(shè)備的能耗。信息的使用能夠有效降低能耗，同時(shí)信息在建筑節(jié)能方面也有著十分重要的意義，當(dāng)前我國(guó)引起我國(guó)建筑界普遍關(guān)注的高層建筑節(jié)能問(wèn)題，就是因?yàn)閷?duì)建筑節(jié)能信息了解的缺乏，才導(dǎo)致了設(shè)計(jì)不合理現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，忽視信息的建筑工程必然會(huì)對(duì)整個(gè)建筑造成極壞的影響。
物理學(xué)知識(shí)在建筑節(jié)能中的運(yùn)用
(一)以物理手段實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光照明
經(jīng)醫(yī)學(xué)專(zhuān)家研究證明，太陽(yáng)光可以降低諸如憂郁癥、慢性疲勞綜合征之類(lèi)疾病產(chǎn)生的幾率，采用物理方法將太陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi)不僅可以增加曬太陽(yáng)的機(jī)會(huì)，更有利于人的身體健康。在沒(méi)有機(jī)會(huì)到戶外享受陽(yáng)光的時(shí)候，采用導(dǎo)光管裝置就能將陽(yáng)光引入室內(nèi)，它主要是通過(guò)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(huì)造成能量的損失，這種導(dǎo)光管裝置不適合長(zhǎng)距離的光線傳遞。物理學(xué)家愛(ài)德曼茲發(fā)明了一種神奇的裝置，這個(gè)裝置的主體是一個(gè)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)行排列，當(dāng)太陽(yáng)光照射到塑料控板上時(shí)亮度便會(huì)增強(qiáng)，然后傳遞到每一個(gè)角落。許多科學(xué)家開(kāi)始將研究的重點(diǎn)放在彩色熒光塑料上，他們?cè)噲D采用熒光塑料來(lái)采集陽(yáng)光，這項(xiàng)研究的原理是：白色是由紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色組合而成，科學(xué)家們嘗試將由這三種顏色的塑料收集到的陽(yáng)光進(jìn)行重新組合，然后就形成了人類(lèi)生活中所需要的白色太陽(yáng)光。通過(guò)這種物理手段形成的太陽(yáng)光所發(fā)出的亮度相當(dāng)于兩個(gè)75瓦燈泡所發(fā)出的亮度。
(二)利用太陽(yáng)能取暖
要利用太陽(yáng)能進(jìn)行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)行傳遞的能力，吸熱系數(shù)是指物體本身吸取熱量的能力。在傳統(tǒng)熱學(xué)工藝中這種方式較為常見(jiàn)，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(shí)最大限度地吸收熱量。太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的，充分利用太陽(yáng)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(yáng)光充足的地方，有利于陽(yáng)光的接受。建筑中的玻璃選用熱阻與吸熱系數(shù)較大的材料能夠有效地進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存，這些材料在白天吸收大量的熱量，然后使用儲(chǔ)熱墻或者其他儲(chǔ)熱工具將熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在夜間溫度降低時(shí)這些儲(chǔ)熱工具便可釋放出熱量，增加室內(nèi)溫度。對(duì)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(yáng)設(shè)備，夏日溫度較高時(shí)這些遮陽(yáng)設(shè)備可以阻擋高角度陽(yáng)光的照射，冬季溫度較高時(shí)這些遮陽(yáng)設(shè)備又可以將低角度陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi);也可以在遮陽(yáng)裝置中安裝雙層玻璃，在冬季檔有日照的時(shí)候雙層玻璃的吸熱作用能夠提升室內(nèi)溫度，晚上關(guān)閉反射膜或者百葉窗，能夠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
納米原本只是一種計(jì)量單位，當(dāng)某種材料的粒徑小于100nm時(shí)，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)就是所謂的納米技術(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)，如納米材料具有表面效應(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)在混凝土生產(chǎn)中的應(yīng)用能夠有效地提高混凝土的強(qiáng)度，通過(guò)對(duì)堿骨反應(yīng)的抑制能夠有效地提高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)、凈化空氣的功效。納米材料的其它功能能夠制成不同功能的混凝土材料，如能夠進(jìn)行智能報(bào)警與自我修復(fù)的納米材料。納米材料的特殊性能能夠使材料的剛度、強(qiáng)度、韌度等發(fā)生變化，利用這些特殊的性能就可以生產(chǎn)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，這些材料不僅能夠提高建筑物的使用性能，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(jì)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(shí)，就會(huì)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)象是由于分子間相互作用而產(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)用能夠解決許多難題。例如在裝有空調(diào)的室內(nèi)，無(wú)論是夏天的冷風(fēng)還是冬天的熱風(fēng)都會(huì)使人感覺(jué)不舒適，這主要是由于空調(diào)吹出的“風(fēng)”會(huì)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則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)能夠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)管縱橫交錯(cuò)形成一張網(wǎng)，毛細(xì)管中流通著水，冬季溫度較低時(shí)發(fā)電所產(chǎn)生的余熱使管中的熱水不斷流動(dòng)，熱水的流動(dòng)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(dòng)，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)的制冷模式，不僅能夠降低能耗，更能降低身體的不舒適感。
(五)太陽(yáng)墻技術(shù)的應(yīng)用
太陽(yáng)墻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際上是太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)范疇，太陽(yáng)能可再生、環(huán)保、便宜等特性一直是能源研究專(zhuān)家觀眾的焦點(diǎn)，人們不斷開(kāi)發(fā)探索新的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用。采用太陽(yáng)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(wèn)題，在增強(qiáng)室內(nèi)空氣供給量的同時(shí)能夠有效的節(jié)省能源。制作太陽(yáng)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，薄板的表面顏色較深，這些板材一般安裝在距離建筑外墻20厘米的地方，并和建筑物頂部的遮雨板連接在一起形成太陽(yáng)墻即熱系統(tǒng)一個(gè)組成部分，另外一個(gè)部分由室內(nèi)風(fēng)機(jī)與管道組成，這兩大部分就構(gòu)成太陽(yáng)集熱系統(tǒng)的整體。其中薄板上的褶皺主要是用來(lái)增加板材的強(qiáng)度，褶皺可以根據(jù)需要的不同而設(shè)計(jì)不同的形狀，板材上孔洞的數(shù)量以及分布規(guī)律則是根據(jù)實(shí)際需求確定，這主要要考慮到建筑物的功能、特點(diǎn)、所處地理位置、陽(yáng)光充足程度等。冬季，空氣通過(guò)板材上的孔洞進(jìn)入集熱墻，空氣在流動(dòng)的過(guò)程中汲取板材上吸收的熱量，隨后空腔的溫度上升，空氣就受到氣壓的作用進(jìn)入沿著管道進(jìn)入各個(gè)房間，為房間供暖;在夜間可以用風(fēng)扇將由室內(nèi)散失到空腔中的熱空氣重新扇回室內(nèi)，這樣既能為房間供暖，又能夠?yàn)榉块g不斷輸入新鮮空氣。在夏季則停止風(fēng)扇的運(yùn)作，室外的熱空氣從孔洞中進(jìn)入空腔，然后又沿著空腔上端和周?chē)目障读鞒觯諝庠丛床粩嗟脑诳涨粌?nèi)流動(dòng)，不僅帶走了室內(nèi)的熱量，也阻擋了熱量進(jìn)入室內(nèi)。
物理學(xué)知識(shí)在世博館建設(shè)中的應(yīng)用
隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭，環(huán)境的日益惡化，人們將更多的目光集中到節(jié)能型建筑上，中國(guó)2010年第41屆上海世博會(huì)上低碳節(jié)能型場(chǎng)館成為了全世界矚目的焦點(diǎn)，其場(chǎng)館建設(shè)中許多技術(shù)與知識(shí)都和物理學(xué)息息相關(guān)。
(一)馬德里竹屋和空氣生態(tài)樹(shù)
從名稱上就可以知道馬德里竹屋建筑材料同其它場(chǎng)館的不同之處，其外墻用一層厚厚的竹窗進(jìn)行覆蓋，竹窗由縱橫交織的竹子編制，在空氣清新的早晨將竹窗打開(kāi)既可以更新室內(nèi)的空氣又能降低溫度，在中午將竹窗關(guān)上能夠抵擋熱量的進(jìn)入但又不會(huì)閉塞阻擋室內(nèi)的空氣流通，竹子由于其空心的特質(zhì)能夠起到很好的隔熱與保溫效果。空氣生態(tài)樹(shù)整體是由鋼鐵構(gòu)建而成，其外觀為十邊形，整個(gè)場(chǎng)館的直徑為12米，空氣生態(tài)樹(shù)內(nèi)部安裝有可以自動(dòng)開(kāi)合的百葉窗與直徑為7米的大型“引風(fēng)機(jī)”，建筑物頂端安裝有太陽(yáng)能電池板，整個(gè)建筑可以實(shí)現(xiàn)能源自給，不必消耗額外的能源。生態(tài)樹(shù)外圍用黑色遮陽(yáng)網(wǎng)遮擋陽(yáng)光，雖然白色遮陽(yáng)網(wǎng)能有有效地反射太陽(yáng)光，但由于遮陽(yáng)網(wǎng)表面不平整，太陽(yáng)光在其表面會(huì)形成漫反射，白色遮陽(yáng)網(wǎng)不利于散熱，而黑色遮陽(yáng)網(wǎng)則能吸收太陽(yáng)光，同時(shí)遮陽(yáng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)又能有效阻擋熱量的擴(kuò)散。
(二)倫敦零碳館
倫敦零碳館最為特別的就是安裝在建筑物頂端的可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)帽，由于夏天上海的溫度較高，空氣很難進(jìn)入室內(nèi)，風(fēng)帽的自由轉(zhuǎn)動(dòng)就能將室外的新鮮空氣引入場(chǎng)館中。另外工作人員將黃浦江底層的水通過(guò)管道引入場(chǎng)館下方，底層的江水溫度較低，用于對(duì)空氣降溫再好不過(guò)，由風(fēng)帽采集而來(lái)的新鮮空氣經(jīng)過(guò)江水的降溫后就被輸入場(chǎng)館中。熱空氣中的水蒸氣較多，會(huì)使人感到沉悶，經(jīng)過(guò)江水冷卻后空氣中的部分水蒸氣會(huì)液化，空氣濕度相對(duì)較低。零碳館還采用了許多技術(shù)用于節(jié)能減排：屋頂鋪設(shè)的太陽(yáng)能電池與熱水器能夠有效的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能，供給室內(nèi)的能量需求;場(chǎng)館玻璃上安裝的太陽(yáng)能電池不僅能夠增加室內(nèi)的光亮度，又能為室內(nèi)提供必要的電能;場(chǎng)館外墻上涂有熒光材料，白天墻壁能夠吸收太陽(yáng)能并將其儲(chǔ)存起來(lái)，到了夜間就能發(fā)出光亮用于照明。這些節(jié)能技術(shù)基本上都是建立在物理學(xué)的基礎(chǔ)上，諸如太陽(yáng)能電池、熒光涂料等能夠有效降低場(chǎng)館的能源消耗。
(三)漢堡之家館
漢堡之家館外形就如同是四個(gè)打開(kāi)的抽屜，這個(gè)場(chǎng)館的神奇之處就在于它能夠不消耗任何的能源而使場(chǎng)館的溫度永遠(yuǎn)維持在25℃左右。漢堡之家之所以具備如此生氣的功能主要就在于其建筑中使用熱傳遞與新能源。漢堡館的朝向同一般建筑物有很大區(qū)別，它的整體設(shè)計(jì)是坐北朝南。設(shè)計(jì)師為了擴(kuò)大北面墻體的面積，將北邊一大部分墻體向抽屜一樣向外延伸，而南向則采用了百葉窗與遮陽(yáng)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)既能保證場(chǎng)館內(nèi)的光亮程度，又能有效地避免陽(yáng)光直射，減少場(chǎng)館的受熱面積。漢堡館的墻體有三層結(jié)構(gòu)組成，其中設(shè)有很好的保溫層，能夠有效地阻擋室外的熱量進(jìn)入場(chǎng)館內(nèi)部;漢堡館的每一塊玻璃都是雙層結(jié)構(gòu)，其中充滿了惰性氣體，不僅能夠進(jìn)行保溫，同時(shí)還能有效地隔絕室外噪音;漢堡館只要能量來(lái)源就是太陽(yáng)能和地?zé)幔責(zé)崴捎玫木褪堑叵滤臎龅脑?，冬季溫暖的地下水能夠給場(chǎng)館供暖，夏季涼爽的地下水又能降低室內(nèi)溫度，而其中地下水的抽取與輸送則完全有場(chǎng)館頂部的太陽(yáng)能電池提供。漢堡館擁有完整的能源系統(tǒng)，完全不需要額外供電。
(四)新加坡館
新加坡館最為顯著的特征就是場(chǎng)館表面擁有許多開(kāi)縫，這些開(kāi)縫朝著不同方向延伸，場(chǎng)館頂端一個(gè)橫向的360度的大口子特別顯眼。新加坡館整體向內(nèi)傾斜，下方的陰影帶中不僅設(shè)有水池還有綠色植被，風(fēng)從場(chǎng)館上方的大口子吹入場(chǎng)館內(nèi)部，場(chǎng)館頂端的空氣流通速度同場(chǎng)館內(nèi)部形成極大的反差，由物理學(xué)知識(shí)可以知道空氣流動(dòng)迅速的地方具有較大的壓強(qiáng)，這樣場(chǎng)館內(nèi)部的熱空氣就從頂端的口子流向室外，而場(chǎng)館外部的空氣則經(jīng)過(guò)陰影帶流入場(chǎng)館;空氣流經(jīng)陰影帶時(shí)會(huì)使得陰影帶中水分蒸發(fā)，變成水蒸氣，而水分蒸發(fā)需要吸收熱量，場(chǎng)館內(nèi)部的熱量就這樣被陰影帶降低，所以場(chǎng)館內(nèi)部即使沒(méi)有開(kāi)設(shè)空調(diào)也可以很涼爽。
總結(jié)
在中國(guó)的能源消耗排行榜中，建筑耗能位居榜首，而且隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加劇，能源的消耗與日俱增，我國(guó)每年建成的房屋總共有16-20億平方米，超過(guò)了所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建筑面積的綜合，這些建筑物95%以上屬于高能耗建筑，且建筑單位面積的能耗差不多是發(fā)達(dá)國(guó)家能耗的三倍。在這種形式下，相關(guān)部門(mén)迫切需要采取必要手段降低建筑物的能耗，以低能耗作為建筑設(shè)計(jì)的核心思想。建筑與物理學(xué)有著密不可分的關(guān)系，建筑學(xué)的理論與思想基本上都來(lái)源于物理學(xué)知識(shí)，物理科學(xué)在環(huán)保建筑中的應(yīng)用能夠有效的降低能耗，2010年中國(guó)世博會(huì)的成功也證明了這一點(diǎn)，世博會(huì)建筑的核心思想就是低碳、低能耗，而物理知識(shí)的應(yīng)用恰恰就幫助其實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，相信物理技術(shù)在今后勢(shì)必會(huì)更多的應(yīng)用與建筑節(jié)能，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。
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