李 喜1， 黄玲玉2
1.陆军边海防学院理化教研室讲师; 710108, 陕西西安
2..陆军边海防学院理化教研室助教; 710108, 陕西西安
摘要：在物理教学中融入近现代军事元素，可以解决物理学理论在实践上指导军事应用的问题，有效激发学员的学习兴趣。文章结合笔者主讲的物理与军事选修课程，研究了物理学在近现代军事上的运用，并进行教学实践，得到较好的教学效果。
关键词 物理学；近现代军事；军事应用
新的军队院校教育条例颁发后，军队院校教育转型势在必行，物理教学要着力改变基础理论与军事绝缘和脱节的现状，应遵循认知规律、教学规律，建设军校物理教学面向军事教育急需的教学资源，引入课程教学。根据学科的教学要求和特点，改造传统教学内容，在学历教育阶段加强学员的军事素养和军事能力的培养，体现基础教学的姓“军”特色。
随着科学技术的突飞猛进，工业的发展逐渐改变了战争的模式，很多新的物理学理论如光学，弹道学，测量学逐渐被应用到了战争中。物理学的诸多技术成果提升了军事装备的水平，而战争武器装备为物理学理论的完善提供了最直接的实践支持。本文从步枪、坦克、军用飞机、新概念武器四个方面进行物理学原理论述。
1 物理学在步枪上的应用
在讲解力学相关内容时，可以将其理论应用到步枪的作用原理：
以步枪弹发射瞄准为例，步枪击针撞击底火，撞击过程可以用大学物理中动量定理和动量守恒来分析，撞击的过程击针作用到底火上的力作用到枪托上（牛顿第三定律：作用力与反作用力），从而人能感受到后座力，因此步枪射击时要握牢枪身；底火发火点燃发射药，产生高温高压气体，推动弹丸飞行，这个过程可以用大学物理热力学中的气体动理论来分析；由于枪弹在空气中要受到重力的作用，从牛顿第二定律可知，枪弹弹丸在垂直于地面上有向下的运动，加之后座力会使枪口上扬，因此瞄准目标时，三点一线式的瞄准要做调整，要瞄着靶心略向下的位置才能正中靶心[1]。
2 物理学在坦克上的应用
在讲解刚体转动相关内容时，可以将其理论应用到坦克的相关部件装置：
（1）履带。履带支撑了坦克车体以上质量，保证了车辆具有良好的越野及行驶通过性，把发动机的扭矩传至主动轮上，变为驱动坦克运动牵引力。采用履带推进装置可使车辆获得大牵引力，并能够提高其越野机动性。坦克重量大,用履带的话可以减小单位面积压力(减小压强),对路面的要求可以小点。由于履带板上有花纹并能安装履刺，所以在雨、雪、冰或上坡等路面上能牢牢地抓住地面，不会滑转(增大摩擦力）。从技术的角度来看，履带的作用是借助与其啮合的主动轮传递驱动力矩或制动力矩，依靠与地面的相互作用产生牵引力或制动力。
（2）主动轮。每辆履带式坦克、装甲车辆上装有两个主动轮。驱动工况下，连续绕转履带并将发动机经传动装置传来的功率转换成履带的牵引力。制动工况下，将履带的反作用力经主动轮传给传动装置和相应的制动器。
（3）拖带轮。托撑上部履带。减小履带在行驶中的摆动，增大负重轮行程。
3物理学在军用飞机上的应用
在讲解气体动理论和刚体转动等相关内容时，可以将其理论应用到军用飞机的飞行原理：
（1）升力。气流流过机翼时，分成上下两股，分别沿机翼上表面流过，而在机翼的后缘重新汇合向后流去。因机翼表面突起的影响，上表面流线密集，流管细，其气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗，其气流流速慢，压力较大。因此，产生了上下压力差。这个压力差就是空气动力，它垂直流速方向的分力就是升力，升力维持飞机在空中飞行。
（2）阻力。空气动力沿气流方向的分力阻碍飞机在空气中前进的力称为阻力，机翼的阻力包括压差阻力、摩擦阻力和诱导阻力。
（3）作用力平衡。包括升力和重力平衡、拉力和阻力平衡。若飞机的升力、重力不平衡，则飞机的高度会发生变化；若飞机的拉力、阻力不平衡，则飞机的飞行速度会发生变化。
（4）力矩平衡。是指作用于飞机的各力矩之和为零。俯仰平衡：指作用于飞机各俯仰力矩之和为零。飞机获得俯仰平衡后，迎角不改变，不绕横轴转动。飞机飞行时，水平尾翼也产生一定的升力并且这个升力的大小和方向可利用升降舵的偏转来改变。只要使尾翼上产生的升力对飞机重心的力矩和机翼升力、发动机推力等对飞机重心的。方向平衡:指作用于飞机的左偏转力矩和右偏转力矩彼此相等，飞机不绕立轴转动。飞机的偏转力矩主要有：机翼的阻力力矩、发动机产生的拉力力矩、垂直尾翼和方向舵产生的力矩。横侧平衡：指作用于飞机的左滚力矩和右滚力矩彼此相等，飞机不绕纵轴滚转。飞机的滚转力矩主要有：左、右机翼的升力对重心形成的力矩。
5.物理学在新概念武器方面的应用
在讲解机械振动和电磁学等相关内容时，可以将其理论应用到声波武器、炮瞄雷达、隐身技术的作用原理：
（1）声波武器。当人没有任何保护的情况下处在存在120分贝以上的音量可听声音的环境里会感到不适或损伤听力系统，当音量上升到150分贝以上时处在这种环境的人将出现鼓膜破裂出血，失去听力，甚至还会精神失常。经过研究发现次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收，次声波的波长往往很长，因此能像电磁波一样绕开障碍物发生衍射，杀伤范围很大，但难以控制方向。大功率的次声波能令内脏产生强烈共振，使人感到恶心、头痛、呼吸困难甚至会导致血管破裂，内脏损伤。而大功率的超声波的作用效果与次声波差不多，但传递方向性比次声波好，几乎沿直线传播，容易控制，直线穿透能力强，但杀伤范围小。声音是物体的机械振动产生的。这些振动可以通过媒质（如空气、水和钢铁等）产生声波，进行传播。声波之所以会对人体造成损伤，以至致人死地，主要是一定频率的声波会使人体的某些器官产生共振。
（2）炮瞄雷达。发射机在定时器控制下，产生高频大功率的脉冲串，通过收发开关到达定向天线，以电磁波形式向外辐射。在天线控制设备的控制下，天线波束按照指定方向在空间扫描，当电磁波照射到目标上，二次散射电磁波的一部分到达雷达天线，经收发开关至接收机，进行放大、混频和检波处理后，送到雷达终端设备，能判断目标的存在、方位、距离、速度等。
（3） 隐身技术。雷达发射的电磁波像水纹一样遇到障碍物会被反射，反射回来的电磁波会在接收仪器上显示为一个光点，成为雷达反射截面，战场上可以根据雷达反射截面的大小来发现并推测目标大小。要缩小雷达反射截面，就要设计多棱折面的外形。如第一代隐形飞机F117，它有一个奇怪的外形—多棱折面。当雷达波到达折面后，会向其他方向反射。利用这样的设计，实现对雷达波的反射，达到隐形的目的。
5.结语
本文通过物理学在近现代军事上的应用，贯通基础理论与军事装备和专业前沿，使学员深刻领悟基础物理理论对军事技术及其发展的促进作用，拉近了物理理论与军事的距离，加快学员对军事装备和技术的了解，加深学员对物理学理论的理解和掌握，激发学员学习兴趣、引导其自主思考、激活创新潜能，从而有效提升军校学员的军事素质和战斗力。
参考文献
[1] 刘协权，倪新华. 军队院校大学物理教学突出“军味”的案例剖析[J].物理与工程,2019(29):35-38.
[2] 陈蕾蕾．物理与军事［M］．北京:高等教育出版社，2016: 33-35，137-138．