高中物理學(xué)人體的物理學(xué)知識(shí)總結(jié)

　　一、人體與光學(xué)

　　1.眼睛：眼球好像一架照相機(jī)，晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)焦距可以改變的凸透鏡，它把來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，視網(wǎng)膜就像“膠卷”。接收物體的像。眼睛的瞳孔就像照相機(jī)的光圈，光的強(qiáng)弱不同，它的大小會(huì)改變。對(duì)于正常的眼睛，當(dāng)人看較遠(yuǎn)的物體時(shí)，晶狀體曲度減小，焦距變大；看近處的物體時(shí)，晶狀體曲度又變大，焦距變小，可以始終使像清晰地成在視網(wǎng)膜上。

　　2.體溫：人體各個(gè)部位、早晚及男女之間的體溫均存在著差異。人體正常體溫有一個(gè)較穩(wěn)定的范圍，但并不是恒定不變的。正常人口腔溫度為36.3℃～37.2℃，腋窩溫度較口腔溫度低0.3℃～0.6℃，直腸溫度（也稱肛溫）較口腔溫度高0.3℃～0.5℃。一天之中，清晨2～5時(shí)體溫最低，下午5～7時(shí)最高，但一天之內(nèi)溫差應(yīng)小于1℃。另外，女子體溫一般較男子高0.3℃左右。女子體溫在經(jīng)期亦有些許變化。人體輻射紅外線，身體部位不同，輻射紅外線的強(qiáng)弱不同。但如果人體某處有炎癥，溫度局部增高時(shí)，局部散發(fā)的紅外線強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，因此，醫(yī)學(xué)上可以通過拍攝紅外照片進(jìn)行輔助診斷。

　　3.頭發(fā)：頭發(fā)對(duì)人的大腦具有一定的保護(hù)作用。頭發(fā)能調(diào)節(jié)體溫保護(hù)大腦的作用。冬天，血管收縮，頭發(fā)能使頭部保持一定的熱量；夏天，頭發(fā)可以遮擋日光的直射對(duì)頭皮的傷害，同時(shí)，血管擴(kuò)張，又能外散發(fā)熱量。因此，頭發(fā)具有既能保溫又能散熱的雙重功能。

　　二、人體與力學(xué)

　　1.肌肉、骨和關(guān)節(jié)：人的運(yùn)動(dòng)是在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下由肌肉、骨和關(guān)節(jié)共同協(xié)作完成的，肌肉收縮是人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，骨是杠桿中的硬棒，關(guān)節(jié)是支 點(diǎn)。關(guān)節(jié)表面有一層軟骨，關(guān)節(jié)腔內(nèi)有滑液，這樣的結(jié)構(gòu)可以減少摩擦和沖擊。手臂是一個(gè)費(fèi)力杠桿。上端與肩胛骨和肱骨相連接，下端與橈骨相連接的肱二頭肌收縮。動(dòng)力臂小于阻力臂是費(fèi)力杠桿。

　　2.牙齒：人體的牙齒，牙齒的功能是咀嚼食物。門牙的功能是切斷食物，寬而薄利于它的功能發(fā)揮；尖牙的作用是撕裂食物，尖而小，利于增大壓強(qiáng)。臼牙的功能是磨碎食物，其表面凹凸不平，能增大摩擦力。

　　3.呼吸：吸氣時(shí)，胸部擴(kuò)張，胸內(nèi)肺泡跟著擴(kuò)張，于是肺的容積增大，肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)減小，小于體外的壓強(qiáng)，大氣壓將新鮮空氣經(jīng)鼻腔，氣管壓入肺中；吸氣時(shí)，胸部收縮，肺的容積縮小，肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大，大于體外的大氣壓強(qiáng)，肺中的一部分空氣經(jīng)氣管，鼻腔排出體外。

　　4.腳掌：人體的腳掌著地面積大，減小壓強(qiáng)，走路時(shí)不易陷入泥里。一般規(guī)律是體型高大的人的腳也較大，這樣保證體重不同的人走路時(shí)對(duì)地的壓強(qiáng)基本相同。

　　5.心臟：心臟是人體血液流動(dòng)的動(dòng)力器官，收縮時(shí)心臟內(nèi)壓強(qiáng)增大，使血液射向動(dòng)脈血管，舒張時(shí)心臟內(nèi)壓強(qiáng)降低，血液流回心臟。心臟的一收一舒推動(dòng) 著血液在血管中不停的流動(dòng)，心臟不停地跳動(dòng)對(duì)血液做功。

　　6.脊柱：人體的脊柱有四個(gè)生理彎曲（頸曲、胸曲、腰曲和骶曲）和腳弓、股骨和脛骨的彎曲，這些彎曲可以增加脊柱本身的彈性，緩沖劇烈運(yùn)動(dòng)對(duì)腦的震蕩。就像自行車車座下的彈簧一樣，能把人行走或跳躍過程中上下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，能有效減小行走過程中的振動(dòng)對(duì)大腦的影響。

　　8.足弓：人體的足弓象三腳架一樣，增加了人站立時(shí)的穩(wěn)定性。同時(shí)足弓的弓型結(jié)構(gòu)能對(duì)力進(jìn)行分解，能減輕人在行走和運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)腦的震蕩。

　　9.口腔：在人的口腔中，舌頭表面是粗糙的，還有上顎上也有紋路，增大了與食物的摩擦，便于攪動(dòng)食物或者把事物送入食道。

　　10.掌紋：人的手掌和腳掌上都有特殊的掌紋。在握力一定時(shí)，手掌上的指紋和掌紋可以增大與接觸物的摩擦，便于人抓緊要拿的東西。腳掌上的花紋，可以增大摩擦，使人走起路來腳不和襪子、鞋子打滑，更省勁。

　　11.走路：人走路時(shí)，腳和地面之間產(chǎn)生摩擦，腳用力向后蹬地，相對(duì)于地有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，地面對(duì)鞋底就產(chǎn)生了阻礙腳相對(duì)于地向后運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力，這個(gè)力向前，正是這個(gè)力使人前進(jìn)。

　　12.平均密度：人的平均密度約為930千克/米3，這個(gè)密度和水的密度差不多。

　　三、人體與電學(xué)

　　電流：人體內(nèi)有電流，人體心臟的跳動(dòng)就是由電流來控制的。在人的胸部和四肢連上電極，就可以在儀器上看到控制心臟跳動(dòng)的電流隨時(shí)間變化的曲線，這就是通常說的心電圖。通過心電圖可以了解心臟的工作是否正常。還有腦電圖也是根據(jù)這一現(xiàn)象制成的。測(cè)謊儀也是根據(jù)人體電流情況做出判斷的。人在撒謊時(shí)，人體的生物電流會(huì)發(fā)生異常變化，根據(jù)生物電流情況可以做出是否在撒謊的判斷。

　　四、人體與磁學(xué)

　　1.心磁圖：70年代以來，用低溫超導(dǎo)量子干涉儀技術(shù)進(jìn)行了更細(xì)致的研究。心臟磁圖和電圖有一定相關(guān)性，但心磁圖能提供更多的信息，如心臟受傷供血不足或出現(xiàn)心肌梗死時(shí)，可檢測(cè)到出現(xiàn)的恒定磁場(chǎng)成分并能對(duì)病變部位定位，用心電圖無法檢測(cè)出的24～36周胎兒的心率可用磁強(qiáng)計(jì)檢測(cè)到。

　　2.腦磁圖和神經(jīng)磁場(chǎng)：1968年，D.科恩首次記錄到腦的α節(jié)律磁圖。研究表明，α節(jié)律的源定向與皮層表面垂直。在臨床上利用記錄發(fā)作期癲癇 樣放電對(duì)應(yīng)的腦磁圖，可對(duì)癲癇病灶作精確的三維空間定位。另一類腦磁場(chǎng)是測(cè)量感覺誘發(fā)磁場(chǎng)，對(duì)閃光刺激引起的視覺誘發(fā)腦磁場(chǎng)、聲音刺激誘發(fā)的聽覺腦磁場(chǎng)等的研究表明，其磁場(chǎng)峰值部位與生理學(xué)對(duì)視覺和聽覺的腦皮層定位有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1980年，J.P.威克斯沃等在蛙離體坐骨神經(jīng)上成功地測(cè)量了神經(jīng)磁場(chǎng)，同時(shí)測(cè)定的由電刺激誘發(fā)的雙向動(dòng)作電位和磁場(chǎng)之間有很好的一致性，只是磁場(chǎng)變化時(shí)相稍為滯后。

　　3.肺磁圖：1973年，D.科恩首次檢測(cè)了肺磁場(chǎng)。用探測(cè)器在人胸或背部表面掃描，或按規(guī)定的網(wǎng)格分別定點(diǎn)測(cè)量磁化后的剩磁場(chǎng)，得到的肺各部位磁場(chǎng)分布即是肺磁圖。通過分析，可推算出人肺內(nèi)各部位沉積的鐵磁性物質(zhì)的含量和與之混合的其他粉塵含量，是對(duì)粉塵環(huán)境下作業(yè)工人的勞動(dòng)防護(hù)監(jiān)測(cè)的精確和方便的技術(shù)，同時(shí)也可了解吸煙者或其他肺部疾病患者的肺泡清除功能。

　　五、人體與聲學(xué)

　　1.聲帶：聲帶是人的發(fā)聲器官，當(dāng)氣體沖出時(shí)引起聲帶振動(dòng)而發(fā)出聲音。說話聲、笑聲、哭聲、叫聲等都是聲帶的振動(dòng)而產(chǎn)生的。男女聲帶的結(jié)構(gòu)略有不同，所以音調(diào)也不同。漸老后，聲帶會(huì)略有松弛，所以老年人的音調(diào)一般都較低。

　　2.耳朵：人體的耳朵，耳道內(nèi)有鼓膜，外界傳來的聲音引起鼓膜振動(dòng)，這種振動(dòng)經(jīng)過聽小骨及其他組織傳給聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號(hào)傳給大腦，這樣人就聽到了聲音。人類的發(fā)聲頻率范圍大約在85～1100Hz之間，人耳能聽到的聲音頻率范圍大約在20～20000Hz之間，對(duì)于低于20Hz的次聲波 與高于20000Hz的超聲波人耳都不能聽見；如果人耳的傳導(dǎo)系統(tǒng)的鼓膜、聽小骨因病損壞時(shí)，聲波還可以骨傳導(dǎo)（頭骨、頜骨）傳到聽覺神經(jīng)，從而產(chǎn)生聽覺；“聞其聲便知其人”是靠音色不同來識(shí)別熟悉的人；人耳能區(qū)分兩次聲音（或回聲）的間隔應(yīng)大于0.17s，人所處的理想環(huán)境是15-40dB。

　　3.雙耳效應(yīng)：雙耳效應(yīng)是人們依靠雙耳間的音量差、時(shí)間差和音色差判別聲音方位的效應(yīng)，幫助人判斷聲源的位置。

　　六、人體與熱學(xué)

　　1.體溫：人體正常的體溫（口腔溫度）大約是37℃，體表溫度（如腋下）要略低些。當(dāng)人體的汗水蒸發(fā)時(shí)，由于蒸發(fā)吸熱會(huì)使我們的體表溫度降低。根據(jù)這一原理，在我們感冒發(fā)燒時(shí)，可以采取在自己的身體上涂抹些酒精或白酒的蒸發(fā)吸熱來降溫。

　　2.皮膚：皮膚是人的體溫調(diào)節(jié)器。當(dāng)外界氣溫較高時(shí)，皮膚內(nèi)的大多數(shù)血管擴(kuò)張，血流量增加，皮膚的溫度會(huì)升高，因而由皮膚直接散發(fā)的熱量增多，與此同時(shí)汗液分泌增多，通過汗液的蒸發(fā)吸熱，使體溫不致過高。當(dāng)外界的氣溫較低時(shí)，皮膚內(nèi)的大多數(shù)血管收縮，血流量減少，皮膚的溫度降低，由皮膚直接散發(fā)的熱量減少。與此同時(shí)，汗液分泌減少人體散熱少，使體溫不至于過低。正是皮膚的調(diào)節(jié)作用才使人的體溫保持穩(wěn)定。