欢迎来到加倍考研网! 北京 上海 广州 深圳 天津
微信二维码
在线客服 40004-98986
推荐适合你的在职研究生专业及院校
「中考专项复习试题」专题一 物理研究方法(二)两亩地

「中考专项复习试题」专题一 物理研究方法(二)

卷二三、实验探究题1.研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接表示出来。例如:如图1所示,甲实验是让木块在木板上做__________运动,通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小;乙实验中钢球的动能大小是通过_________间接反映出来的。图12.图1乙是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。(1)通过观察_____________来判断小球动能的大小;(2)小球从不同高度滚下,目的是为了______,从而探究物体动能与______的关系;(3)换用质量不同的小球,使它们从斜面的_____(选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与______的关系。3.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图2所示的电路。图2(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察__________________________来确定的;(2)根据图示的情境可知,____(填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,________,电磁铁磁性越强;(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的______极;(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是____________________。4.不同的运动项目对运动鞋摩擦力的要求不同。某研究性学习小组对“不同类型的运动鞋底在相同平面上滑动时摩擦力的大小”进行了探究,如图3所示。他们先测出每只不同类型运动鞋的质量,再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码,使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等。接着用弹簧测力计先后匀速拉动不同类型的运动鞋,使它们沿水平桌面滑动,读取各次弹簧测力计的读数。图3(1)探究中“使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等”,这是采用了______研究方法。(2)测量时,沿水平方向匀速拉动运动鞋,则此时运动鞋所受滑动摩擦力与弹簧测力计拉力的大小______。这种测摩擦力的方法是______(选填“直接”或“间接”)测量法。5.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图4所示。图4(1)实验中小明是通过观察______________来比较压力作用效果的。(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是______________。(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图______________所示实验。(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图5所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______________。图5_________________________(a)____________________________(b)6.小华同学在学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小,为了验证猜想,她做了以下探究实验:(1)向两个同样的烧杯里分别倒入_________________同的水和油,并测量它们的初始温度,两温度计示数相同,如图6所示,它们的初始温度为_____℃;图6(2)在同样条件下分别给水和油加热,如果在_______相同时,可以通过比较___________________来比较它们比热容的大小。7.某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到的实验数据如下表:(1)实验中,记录加热时间的目的是:_______________。(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的______________有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:升高相同的温度时,_______________吸收的热量不同。(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,__________温度升高的多。(4)该实验采用了控制变量法,下列探究过程中也采用了一这方法的是________。A.探究影响压力作用效果的因素;B.探究平面镜成像的特点;C.探究通电螺线管的磁场是什么样的。8.在做“探究物质熔化规律”的实验时,小军采用了如图7甲所示的实验装置进行实验,并将实验数据描绘成如图乙所示的图象。图7(1)由图象可知,该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”)。(2)BC段表明该物质处于________态。(3)该物质在AB段的比热容比CD段的比热容________。9.现有一只空瓶、水、待测液体、天平和砝码。欲测出这种液体的密度,请你写出:(1)主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示): (2)待测液体的密度表达式为:_____________。

神笛

那些经典的物理实验

那些经典的物理实验正如我们所知道的,物理是是一门以实验和观察为基础的自然科学。人们一直都好奇这个世界的运转方式,也提出各种各样的想法尝试去解释。其中就产生了一些经典物理实验,让我们看看有哪些吧!双缝实验著名光学实验双缝实验,把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,这样就形成了一个点光源。现在在纸后面再放一张纸,不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上,就会形成一系列明、暗交替的条纹,即双缝干涉条纹。自由落体实验最美物理实验自由落体实验,在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。伽利略的高明之处就在于凭借数学的推理,将落体实验转化成斜面实验,从而有可能精确地测量路程和时间的关系,作出判决性的实验结论。油滴实验测量单一电子的电荷的物理实验油滴实验,是美国芝加哥大学物理学家罗伯特·安德鲁·密立根及其学生哈维·福莱柴尔在1909年所进行的一项物理学实验。 此实验的目的是要测量单一电子的电荷,方法主要是平衡重力与电力,使油滴悬浮于两片金属电极之间。并根据已知的电场强度,计算出整颗油滴的总电荷量。牛顿色散实验操作最简单的实验牛顿色散实验,牛顿所做的将太阳光分解成各单色光及将各单色光复合成白光的光学实验。表明白光是由各单色光以一定比例的复合,不同色光有不同的折射性能,为颜色理论奠定了基础。扭秤实验测量微弱的作用扭秤实验可以测量微弱的作用,关键在于它把微弱的作用效果经过了两次放大:一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩,使悬丝产生一定角度的扭转;另一方面在悬丝上固定一平面镜,它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上,从反射光线射到刻度尺上的光点的移动,就可以把悬丝的微小扭转显现出来。测量地球圆周“十大经典物理实验”之一测量地球圆周,在夏至日那天,分别在两地同时观察太阳的位置,并根据地物阴影的长度之差异,加以研究分析,从而总结出计算地球圆周的科学方法。埃拉托色尼巧妙地将天文学与测地学结合起来,精确地测量出地球周长的精确数值。α粒子散射实验著名物理实验α粒子散射实验,这个实验推翻了J.J.汤姆森在1903年提出的原子的葡萄干圆面包模型,认为原子的正电荷和质量联系在一起均匀连续分布于原子范围,电子镶嵌在其中,可以在其平衡位置作微小振动,为建立现代原子核理论打下了基础。

渭阳

这就是死记硬背物理实验的后果!不做别想在中考取得好成绩!

万物之理谓之物理,见物思理则能学好物理!可以说,初中物理来源于生活,而不高于生活,其中的所有物理原理都是最真的科学实验与科学推理的结果,也就是说,如果没有物理实验,物理就不再能够称之为物理!但是,总有些初三的同学们在平时不注重实验探究,喜欢在实验时看热闹,考试时靠平时的死记硬背,这样学物理是不可能学好的,中考也不可能取得好的物理成绩。举个例子来说,即便现在已经迫近中考,但是有些同学对于一些物理实验却并没有掌握牢固,相反的,他们甚至连实验的名字都记不起来,看到对应的物理实验插图后,竟然可以想错物理实验的名称。这样的错误并非个例。比如说下面这张图,有多少同学能立刻想出这其实是验证牛顿第一定律的实验?虽然本实验的名字是“研究阻力对物体运动的影响”,但是很多同学竟然第一印象不是这个实验,而是“研究影响滑动摩擦力的因素”实验!的确,这两个实验是长得有点像,物体都在粗糙程度不同的物体表面滑动。可是,这些同学为啥既不仔细看细看,也不认真思考一下呢?这两个实验看似有点相似,可是区别却是很大的啊!“研究影响滑动摩擦力的因素”实验其实是下面这三个图:类似的初中物理还有一个有关斜面上滑下来的物体的实验,此实验就是“动能的大小与哪些因素有关”的实验,此实验和探究牛顿第一定律实验有异曲同工之妙,不同的是,这个实验利用了转换法,把小车A的动能转化成了B物体被撞击的距离远近!如下图所示:我们瞧一瞧,中考的时候会出现什么样的习题呢?下面这道中考物理题出的实在是太好了,三个物理实验都是在斜面上有一个探究过程,如果认真比对,深入思考,而非依靠死记硬背,这类题就成了送分题!很显然,本题并不难。(1)甲乙两个实验探究中,让小车从斜面的同一高度自由下滑的目的是“使小车到达斜面底部时获得相同的初速度”。(2)“阻力对物体运动的影响”是由物体在水平面上滑行的距离远近显示的。“小车动能的大小”是由小车A撞击物块B之后,物块B滑行的距离远近确定的。(3)根据机械效率公式可以很快得出结论。综上所述,初三的同学们在中考前有必要突击复习一下实验这个专题,以防在中考时忘记或者本来就不熟悉这些实验步骤和科学探究方法。中学生朋友们,养成良好的学习习惯吧,为了美好的未来,加油!

专题四 基础实验题(人教版八年级物理上册)<二>

考点精题特训营名校期末1.(巴中)如图所示,是小刚测量物体长度的图示,该物体的长是______cm,此刻度尺的分度值是______℃。2.(景德镇)测量工具的使用是学好物理的关键之一。如图1,该刻度尺的分度值为______mm,物体的长度为______cm。如图2,甲温度计的量程是______,读数是______℃;乙温度计的读数是______℃。3.(鞍山)在“测量平均速度”实验中,______的测量是造成误差的主要原因,因此实验时应使斜面保持______的坡度,以便使测量结果更准确。这个实验的原理是______,需要的测量工具是______、______。______(填“上半程”“下半程”或“全程”)平均速度最大,小车从斜面顶端运动到底端做______(填“匀速”或“变速”)直线运动。4.用天平和量筒测某种矿石的密度,在调节天平时,发现指针如图甲所示偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向______调。用天平称矿石的质量,把矿石放在天平的左盘,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,用量筒量出矿石的体积如图丙所示,由此可知,矿石的质量为______g,体积为______cm↑3,密度ρ=______kg/m↑3。由于捆绑矿石的绳子也排开一些水,因此会使测得的矿石密度偏______。5.(抚松)在用天平和量筒测定金属块密度的实验中:(1)现有以下可供选择的实验步骤A.将金属块投入盛水的量筒中,记下水和金属块的总体积,记为V↓a;B.调节好天平,用天平称出金属块的质量(尚未用量筒测体积),记为m;C.将量筒盛有适量的水,记下水的体积,记为V↓c。请按合理的顺序将实验步骤的序号填写在下面的横线上(要求误差较小)______。写出金属块密度的表达式______。(2)根据图中所示结果,将下表填写完整。6.(十堰)如图在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。(1)该实验的实验原理是______。(2)图中AB段的路程s↓AB=______cm,如果测得时间t↓(AB)=1.6s,则AB段的平均速度v↓(AB)=______cm/s。(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度v↓(AB)会偏______。

公则自伤

「实验探究」(力学实验)实验二:测量物体运动的平均速度

力学实验实验二:测量物体运动的平均速度【实验目的】1.能用刻度尺测出物体运动的路程,能用停表测出物体通过这段路程所用的时间。2.能根据公式v=s/t计算出物体在这段时间内运动的平均速度。3.能写出简单的实验报告。【实验器材】小车、斜面、停表、刻度尺、木块、金属片(挡板)等。【实验准备】1.本实验的原理是什么?v=s/t2.如何让小车通过的距离和时间同时;3.如何改变小车运动的速度。【器材准备】教师(或者指导学生)组装如图所示的装置。[可以视频]【同步实验】1.检查实验器材是否完好无损,按上图组装器材。2.把小车放在斜面顶端,放手时同时按下秒表按钮,听到小车撞击挡板时再次按下秒表按钮。3.用刻度尺测出小车从斜面顶端运动到斜面底端要通过的路程s,填入表格;观察停表测量小车通过路程s的时间t,填入表格。根据测得的s和t利用公式v=s/t算出小车通过全程的平均速度v。4.将挡板固定在斜面的中间,小车再次放在斜面顶端,重复步骤2、3,测出斜面上半程的距离s↓1和小车通过路程s↓1的时间t↓1,填入表格,根据测得s↓1和t↓1算出小车通过上半程的平均速度v↓1。现象及数据记录:实验结论:比较小车在不同路程运动的平均速度可知,小车沿斜面下滑时在做______运动, 其速度变化情况是:______。整理实验器材:【交流评估】1.你的数据和其他同学相同吗?为什么?2.如何得出小车在整段路程中后半段的平均速度?请将结果填入表格。利用s↓2=s-s↓1,t↓2=t-t↓1算出小车通过斜面下半程时的路程s↓2和时间t↓2 ,并算出下半程的平均速度v↓2。3.实验中你还有什么发现或疑问?4.此实验中,小车两次运动的平均速度1、2不样,你认为可能的原因是什么?请简要列出两条可能的原因。[视频]教师演示实验1:https://v.youku.com/v_show/id_XMjgyODExNTcyNA==.html教师演示实验2:https://v.qq.com/x/page/f0612euch6i.html学生实验1:https://v.youku.com/v_show/id_XNDE1OTA3NTU4NA==.html学生实验2:https://v.qq.com/x/page/l0866bh7jvp.html【考题赏析】一、理化生实验测试用刻度尺测量圆形金属片的直径(2015年包头市中考物理实验操作考查试题)物理实验7题(10分)试题实验器材:长木板、小木块、金属片、小车、厘米刻度尺、停表考查时间:10分钟考查内容和要求:1、用长木板和小木块组装成坡度较小的斜面,把小车放在斜面顶端,将金属片固定在斜面低端,用刻度尺测出小车通过斜面的路程s↓1,把s↓1和后面测得的数据填入下表中。2、用停表测出小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t↓1。3、根据测出的数据s↓1、t↓1利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v↓1。4、将金属片移至斜面的中部且固定,测出小车到金属片的距离s↓2。5、测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s↓2所用的时间t↓2,利用公式算出小车通过斜面上半段路程的平均速度v↓2。6、填写数据:7、整理器材评分卡(考题省份未知)评分卡二、中考试题1.(2018内江)如图所示,是某同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度实验装置图。小车从带有适当刻度的斜面顶端由静止自由下滑,图中的圆圈是小车到达A、B两处时,电子时钟所显示的两个不同的时刻,则:(1)由图可知,斜面上的刻度尺的最小分度值为____mm。(2)该实验原理是____。(3)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当____(选填“大”或“小”)一些。(4)由图可知:小车在A、B两点间运动的平均速度为m。答案:2;v=s/t;小;0.03点评:若要计时方便,应使斜面的坡度小一些,使小车在斜面上通过的时间更长。2.(2014河南)如图在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。(1)图中AB段的路程s↓(AB)=____cm,如果测得时间t↓(AB)=1.6s。则AB段的平均速度v↓(AB)=____cm/s。(2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止时,测得AB段的平均速度v↓(AB)会偏______。(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗?_____,理由是:______。答案:25;小;不正确;因为小车从斜面顶端运动到底端时,从后半段一开始就有一定的速度,而将小车从中间位置开始释放时,后半段一开始的速度为零【练习测评】1.(2016鄂州)物理实验课上,某实验小组利用带有刻度尺的斜面,小车和数字钟测量小车的平均速度,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时刻的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。(1)小车从斜面下滑过程中,其能量转化情况是____。(2)由图可知,小车从乙位置运动至丙位置的平均速度是____m/s;(3)小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度不宜太大,你认为这样做的理由是______。(答案合理即可)答案:重力势能转化为动能;0.16;斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难2.让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。(1)金属片的作用是______。(2)实验时应保持斜面的倾角____(“较小”或“较大”);(3)小车通过AB段时测得时间t↓(AB)=1.6s,则AB段的平均速度v↓(AB)=______cm/s;(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度v↓(AB)会偏____(选填“大”或“小”);(5)根据你的实验,你认为小车由静止释放,小车通过上半程的速度____小车通过下半程的速度(填“大于”“等于”或“小于”)。(6)如图所示,下列坐标图象中能准确反映小车运动情况的是____。(7)实验完成后,有同学猜想物体从斜面上下滑的快慢可能与斜面的高度有关,于是他让小车分别从斜面上不同高度处由静止释放,测出下滑时间。通过测量,发现每次下滑的时间不同,于是得出该猜想是正确的。请你指出该实验过程存在的问题:____。答案:便于记录路程和时间;较小;25.0;小;小于;D;改变高度时,没有控制长度一定(或路程不同,不能只通过时间比较运动快慢)本文由“跟我一起学物理”原创!

及阶

影响世界的重要试验:伽利略加速度实验

“实践是检验真理的唯一标准”这句话是科学家们一直所追求的。伽利略(Galileo)于1564年2月15日出生于意大利比萨(佛罗伦萨公国的一部分),他是意大利伟大的文学家,物理学家和工程师。伽利略被称为“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”、“现代科学之父 ”。他所进行的加速度试验对科学的发展产生了深远的影响。他做了一个6m多长、3m多宽的光滑直木板槽,再把这个木板槽倾斜固定,让不同质量的钢球从斜面滑下,并用他的脉搏记录时间以测量球运动的快慢,最后他得出了两个结论。第一个结论是,一个滚下斜面的球的自然状态是继续水平运动,除非它受到摩擦力的阻碍而停止下来。他还推论,如果没有摩擦力,球会永远运动下去。他的这一观点与牛顿第一定律不谋而合。第二个结论是,球滚下斜面的速度与它们的质量无关。也就是对于任何特定的斜面和任何质量的球,滚下斜面所需要的时间是相同的,与斜面的陡峭程度无关。亚里士多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明钢球滚动的路程和时间的平方成比例:两倍的时间里,铜球滚动了4倍的距离,因为存在恒定的重力加速度。伽利略勇于用实验推翻权威,这种求真的精神一直是科学家们追求的榜样。他在实验的基础上,经过数学的计算和推理得出结论,这种研究方法后来成了近代自然科学研究的基本程序和方法。爱因斯坦曾经这样评价过:“伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,不仅是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正的开端!”

相火

斜面机械效率的基本特点和处理方法

斜面机械效率的基本特点和处理方法【学习目标】掌握斜面机械效率的基本特点和处理方法.【方法点拨】(1)在其他条件一定时,斜面表面越粗糙,机械效率越低;(2)在其他条件一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高.例 1 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-09 机械效率斜面的机械效率如图所示,把同一物体沿斜面 BA 和 CA 分别拉到顶端 A,若斜面两边的机械效率 ηB=ηC,则沿斜面的拉力 F1、F2的大小关系是( )A. F1<F2B. F1= F2C. F1>F2D.不能确定例 2 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-09 机械效率斜面的机械效率如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置,他在实验时用弹簧测力计拉着重为 6N 的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动,实验数据记录如下表.(1)在第 2 次实验中拉力所做的额外功是_____J,机械效率是_____.(2)小明完成两次实验后,得出的结论是:光滑程度一样的斜面,其倾斜程度越大,机械效率越高.你觉得他的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______________________.效率越高.你觉得他的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______________________.例 3 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-09 机械效率斜面的机械效率如图所示是小明测量“斜面机械效率”的装置图.下表是他记录的实验数据:(1)在第 2 次实验中,斜面的机械效率为________.(2)实验 1、2、3 是探究斜面机械效率与________的关系.由表中数据可知,当斜面粗糙程度和倾斜程度不变时,沿斜面向上匀速拉动不同重力的物体,机械效率________(填“变大”、“变小”或“不变”).(3)实验________是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系.由表中数据可知,在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率_______.(4)由实验 1 的数据可知,物体所受斜面的摩擦力是________N.(5)根据你的实验经历,实验中较难控制的操作是____________答案:例1:C;例2:(1)0.3;80%;(2)不可靠;实验次数太少,结论不具有普遍性;例3:(1)60%;(2)物重;不变;(3)2、4、5;越高;(4)0.8;(5)匀速拉动物体在斜面上运动.文中例题来自腾讯课堂在线课程《初中物理力学专题突破》--第10节-机械效率斜面的机械效率

黑龙江

理想实验-人类如何借助简单机械升空?

借助简单机械升空的前置规定:1、不能借助任何动力设备,包括但不仅限于内燃机、电动机、磁力机械、声能机械、热能机械等,也不能使用“障眼法”,比如放置磁铁、有高速气流、化学放热等等手段,更不能使用喷射、吸附等能够对研究主体产生相互作用的装置。2、不能使用热气球、氢气球等利用空气浮力的设备,当然到目前为止,反重力物质还没有发现,如果有,也不能携带;3、本文所研究的“升空”是指研究对象在静风状态下,借助简单机械装备(杠杆、滑轮、齿轮、叶片)由下而上离开地面。由高处向低处滑翔,或者由于非静风状态导致的由低处向高处运动,都不在本文的研究之列。 直升机有动力,不能作为简单机械。借助简单机械升空的研究主体和条件: 借助简单机械升空的研究主体为人和简单机械的总和,包括滑轮、叶片、连接杆、包裹等等,也就是说,不能人升空了,所依赖所借助的机械还在地上,或者说把简单机械抛弃然后人升空了,这也是不行的。人和简单机械必须一体,必须都要离开地面(当然部件可以异步),并且在升空之前,整个升空的系统都处于静止状态,由人力驱动让整个系统获得能量,从而离开地面,在空中停留的时间不能过短(比如只停留几秒),人和简单机械的整个系统都不可以与地面相互作用获得能量,说白了,地面只是暂时支撑这套系统,能不能飞就看系统本身了。所有的向上的升力必须是人和简单机械这套系统与空气作用产生的。前面都是枚举类型的排他描述,说重点,升力必须是研究对象与空气作用产生。下文为了论述方便,请各位把“人升空”和“人与简单机械整个系统升空”理解为一个意思。借助简单机械升空的物理学依据 千百年来,人类都想借助简单机械升空,也就是飞起来,有人使用鸟类的羽毛想成为天使,结果还是鸟人,升不起来,有人通过薄膜、伞状物升空,不过设计不合理,也没升起来。本文将从理论上证明,在不借助动力的情况下,使用简单机械可以离开地面。 要使人离开地面,至少需要一个克服重力的升力,达到二力平衡,起步时升力应该大于重力(近似等于),当人离开地面后,我们取人做功最小的值,让升力等于整个系统的重力,这个升力必须是人驱动机械与空气作用的结果,顺便说一句,手掌拍得够快理论上也是可以的,不过这里的够快太脱离实际不予讨论。不能以滑翔机作为我们的简单机械升力的产生-伯努利方程 升力的大小我们就按近地的空气进行大概的估计,纬度、湿度等因素都忽略,取百度百科词条所给的表达式:压强等于速度的平方除以1.6,单位是千帕,如果压强单位用帕斯卡,则压强为速度的平方除以1600。详情可以参见百度百科词条:伯努利方程。 我们使用理想化的设计,将薄膜、轮子、皮带设计在系统中,让人用蹬自行车的方式驱动薄膜不断地向下运动,以此产生升力,薄膜在另一侧上升时折叠或收缩,不舔堵不搞破坏,另一种方法,采用张合的伞片,踩着直接上天。情景就这样,接下来我们一步一步反向推导。设置条件的推导过程 1、假设人和设备的总重为100kg,这时人和设备的重力为 G=mg=100kg9.8N/kg=980N; 2、升力等于重力,我们假设向下运动的叶片面积为1m^2,叶片数量为7个(为了好计算)。这时面积总和为7m^2,升力 F=PS,这里S为面积,P为压强,P可以求得: P=F/S=G/S=140pa(帕斯卡) 3、根据伯努利方程,P=v^2/1600,把P代入,可以求得v=14.97m/s。约为15m/s。 4、瞬时功率p=FV=980N15m/s=14700w 这时人做功的功率计算出来了,使用发动机当然不成问题,人做功肯定不行,我们用人骑自行车上15度斜坡,不计自行车重力的方式计算。 5、人骑自行车上15度斜坡,功率为14.7kw,每秒上升的高度为h=pt/(mg)=15m。这时斜面长度为L=h/sin15^o=57.96m,约等于58m,也就是说,人骑自行车的上15度斜坡速度要等于58米每秒,换算成千米每小时,就是208.66km/h。不能以热气球作为我们的简单机械改变成人能承受的速度和功率 上面通过一个情景推导出人骑自行车的速度需要为208.66km/h,人才能起飞,这个速度显然是无法达到的,我们可否改成20km/h,5km/h?答案是肯定的。在上面推导的第2步中,重力不变则升力不变,我们把面积增大为100倍,则薄膜的压强变为原来的1/100,薄膜速度变为原来的1/10,瞬时功率也变为原来的1/10,人骑自行车上斜坡的速度也变为原来的1/10,也就是约20km/h。还觉得太大,没关系,面积再大一些,记住这个规律就行:面积增大到原来的N倍,车速降为原来的根号N分之一。懂了吧?换句话说,车速要想再降一半,由20km/h变成10km/h,只需要面积由700平方米增大4倍变成2800平方米就行。人类仅凭己力升空的总结陈词 人类借助简单机械升空可以实现,但是难度有点大,在本例中,假设重量为60kg的成年人,携带40kg的简单机械或设备,无任何动力设施,离地升空,需要翼展总面积为2800平方米的薄膜,拥有骑最轻便自行车(重力不计)上15度斜坡且车速在10km/h或者以上的能力。难度出现在薄膜的面积上,不过以现在的科技能力,设计出来也是可以的,也就是1平方米的2800层,或者100平方米的28层,薄膜上行时竖直下行时平行,超薄设计,40kg平均到2800层,则每层14.3g,也就是需要1平方米的薄膜重量为14.3克,估计最薄的垃圾袋就可以适用,各位看官,你们觉得可以实现么?

上际于天

「中考专项复习试题」专题五 实验二(力6)

卷六一、填空题1.如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断:小球在a、b位置间的平均速度________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在c、d位置间的平均速度:在上升过程中,小球的重力势能________(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”)。2.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,则观察到的现象是________,产生此现象的原因是________。3.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示.球从较高处下落形成的圆斑是图中________(选填“A”或“B”),由此可知重力势能大小与________有关。4.如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知:甲球的动能________(选填”大于”、”小于”、或”等于”)乙球的动能;在质量和速度两个物理量中,对动能影响较大的是________。小球 小球质量 小球碰撞物体A时的速度 物体A被推动的距离甲球 2m v s乙球 m 2v 2s二、选择题5.对于图所示滚摆运动的现象,下列解释中不正确的是(  )A.动能与势能可以相互转化B.下降时重力势能减小、动能增大C.上升的最大高度逐次降低,说明能量不守恒D.有部分机械能转化为内能,但总能量不变6.如图,小丽和爷爷进行爬楼比赛.他们同时从一楼出发,爬到五楼,结果小丽先到达.已知小丽的体重比爷爷的体重小.下列说法正确的是(  )A.爬到五楼时,小丽做的功比爷爷做的功多B.爬到五楼时,爷爷做的功比小丽做的功多C.小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大D.爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大7.如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是(  )A.两次木块运动的速度相同B.木块第一次受到的摩擦力较大C.两次拉力对木块做的功一样多D.两次拉力对木块做功的功率一样大8.如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是(  )A.他的质量B.单杠的高度C.每次身体上升的高度D.做“引体向上”的时间9.小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是(  )A.B点挂5个钩码B.C点挂4个钩码C.D点挂1个钩码D.D点挂2个钩码10.小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示。他这样做的最终目的是(  )A.便于直接读出拉力的大小B.便于提供不同方向的拉力C.便于正确认识力臂D.便于测量力臂的大小11.如图所示,保持杠杆在水平位置平衡,在其他条件不变的情况下,下列操作能使弹簧测力计示数变大的是(  )A.减少钩码的个数B.将钩码悬挂点的位置向右移C.保持拉力方向不变,将弹簧测力计向右移D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其向右倾斜12.小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时,在杠杆两侧挂上不同个数的钩码,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,这样三次实验后得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。下列能帮助他得出正确结论的操作是(  )A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉D.增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性13.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块(如图所示)。下列说法中正确的是(  )A.这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系B.该实验说明物体的动能大小与高度有关C.若水平面绝对光滑,木块将做匀速直线运动D.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小

十字架

关于物理实验教学方式的思考

物理实验教学中,学习方式应该多样化。单一、被动的实验会使学生感到枯燥、乏味,必须增强实验的趣味性、问题性、探索性和应用性。要让学生成为实验学习的主人,教师成为学生实验的组织者和合作者,而不是权威的讲授者和单一示范者,要关注学生亲身的感悟与体验。自主活动式:通过学生自觉地参与实验活动,确定实验目标,制定实验方案,选择实验方法,监控实验过程,评价实验结果,从而完成实验任务。如“落体运动加速度的研究”实验,学生可二人一组,运用频闪照相研究钢球下落的加速度。学生必须完成的任务:方案设计;装置调试;标尺制作;实地拍摄;照片分析;实验报告。教师提供的帮助:方案设计提示;频闪技术指导;参与讨论,提供器材,进行质疑,点拨思维。实验设计式:实验设计是高中物理实验学习能力的较高要求,是对学生操作技能和思维品质的综合检测,是有效的实验学习方式之一。其特点是情景新、方法活,具有开放性,要求学生对实验的原理有透彻的理解,对实验器材有所取舍和组合,能根据设计的要求和条件,进行分析和判断,制定实验的方案,通过实验全过程和具体步骤的实施,得出有关的结论并做出必要的说明。如研究单摆及其规律之后,提出如何测重力加速度的课题,要求学生自行设计测定重力加速度的方案。学生可根据学过的物理场景,如运动学中的自由落体、竖直上抛,动力学中的超重、失重现象,斜面上的匀变速运动等确立实验方案,并走进实验室,通过实验活动去体验真实,检验设计方案的合理性,分析测量结果的可靠性,而不是仅仅停留在理论的假设上。课题作业式:适当布置类似于课题研究的“课题作业”,让学生经历一个收集信息、处理信息和得出结论的过程,在过程中学习一些探索的方法,对改善学生学习方式具有重要作用。如选用传感器制作控制电路;用变阻器设计几种不同的控制电路,并说明其原理及特点等。建议教师在教学过程中创设不同的学习环境,留有充足的时间,让学生主动设计实验方案,独立完成实验,通过体验和感悟,掌握方法,提升能力,提高素养。