高中物理课外兴趣实验-高中课件精选.doc

高考 PAGE 高中教育 高中物理课外兴趣实验 杨晨 我们生活在一个充满五光十色现象的自然世界之中，几乎是每时每刻、每处每地，都可能见到奇异的物理现象。它为我们学习提供了一个广阔的天地，投身这个天地会使你的观察力更敏锐、头脑更聪颖、双手更灵巧，还能养成很多良好的习惯。 物理学是一门实验科学，学物理离不开观察、实验和思考，而且这方面的例子也是很多的。例如，你打开自来水龙头，就应当仔细观察水流的形状是什么样的，想一想为什么会出现这种形状？天上的雨滴落在你的头上，你是否会想到雨滴为什么会往下“落”呢？你站着、走路、骑车是感觉到的雨点方向又会是怎样的呢？雨滴为什么不会把你的头打破呢？你是否可以做一点模拟研究的实验？考虑如何设计一个测雨量的仪器，如何应用雨水下落的能量？学过“动量”以后，你可以从三楼阳台上摔下一个鸡蛋，让它落在软沙发的塑料垫上，看看他能弹多高，想一想它为什么不会打破？往热水瓶中冲开水时，听一听冲开水的声音有什么变化？学习“向心力”后，自己亲手我住系石块的线的一端，转转试试，感受一下转动的石块对你的手的拉力与什么因素有关。当你走进游艺馆时，你会看到各种各样的物理玩具，转动的陀螺，浮沉的“小鱼”，会爬绳的“小猴”，“永动的秋千”······多么有趣，又多么令人思索！在这个天地里，你会感受到物理学就在你的身边，孩提时的好奇心，将会变得更加旺盛。在这里，你的知识不是靠死记硬背来掌握的，而主要是靠运用，靠通过自己亲身的经验受到启发而掌握的，这样获得的知识是忘不掉的。 力学实验 第一节 谁能取胜 力气大的一定取胜吗？ 你一定见过或者亲自参加过拔河比赛，也许还没有忘掉那激动人心的场面，但是你有没有想过取胜的原因究竟是什么？也许你会毫不犹豫的回答：力气大嘛！是否力气大的一定取胜？还是通过实验再来回答。 找一根质量较小但比较牢靠的麻绳，先请两位个子和力气都差不多的同学进行比赛，仔细观察比赛是两人的情况，找一找取胜的主要原因。 再请一位个子矮小，力气也比较小的同学和身材魁梧的大个子进行比赛，不过要让大个子穿上旱冰鞋，看看究竟谁能取胜？分析取胜的原因。 我们可以把拔河的过程分成两个阶段来分析： 1．相持阶段：比赛开始，双方通过肌肉的紧张作用对地面施向前和向下的蹬力，地面则对它们施以反作用力FA和FB，如图1所示。FA和FB可以分解为支持力NA、NB和静摩擦力fA、fB。在这个阶段它们处于静止状态，因此有： fA =TA，fB =TB，TA=TB，所以，fA = fB 。随着双方对地施力作用的加强，fA和fB等量增长，同时绳子张紧，TA和TB也等量增长。 2．决胜阶段：当某一方（如A方）的静摩擦力达到最大值时，如B方所受的摩擦力继续加大，则fB fA，就A、B组成的整体而言，其合力的方向与Fb相同，因此它们产生了指向B方的加速度。由此可见，取胜的奥妙在于设法增大摩擦。 二、谁能将木板拉向自己的一边？ 我们将举行一场特殊的比赛。比赛的规则是：有两人各用一只手托住一均匀长木板的一端（不允许用手抓住木板），看谁能把木板拉到自己的一边来（如图2）。这可是一场斗智的竞赛，你的肌肉再发达也不一定能取胜。想一想，再试一试。 图2 这场比赛能够取胜的关键是只要使自己托木板的这端低于对方，对方托住的那一端就会打滑。为什么高端会打滑呢？我们可以从木板受力分析中找到答案。如图3所示，木板受重力G，两端的支持力N1和N2，摩擦力f1和f2。设木板和水平面间的夹角为θ，在未产生滑动以前，木板处于静止状态，沿着木板方向，有如下的关系：f1+Gsinθ= f2 可以看出f2 f1。它表明，随着每个人使木板增强向自己方向的运动趋势时，他们的手指与木板的静摩擦力都在增大，但高端的静摩擦力大于低端的静摩擦力。又由于木板的重心在板的中点，两端的支持力N1= N2，因此，在摩擦系数μ大致相同的情况下，两端的最大静摩擦力得值相等，所以高端的静摩擦力在增长的过程中率先到达最大值而出现打滑。 图3 第二节 坐、立、走中的平衡问题 坐着的人怎样站起来？ 坐着的人是怎样站起来的？这倒是一个有趣的问题，也许你还不曾想过，那就请你实践一下，再来回答这个问题。 （1）请你挺胸直背双腿自垂地坐在椅子上，不要改变姿势，站起来。能站起来吗？为什么怎样也站不起来？ （2）请你改变胸背与腿的姿势，站起来。多做几次，悟出站起来的道理。 人坐着站起来时，必须把胸部向前倾或者把双腿向后移，让作用于重心的重力作用线通过两脚所围的小面积里，然后才能站立，否则，你是无能为力的。这个小面积称支面面积，两脚并拢为小，张开为大。为什么双脚分开站起来较稳？你能用稳度的概念来解释吗？ 你能单脚靠墙站吗？ 金鸡独立在鸡群中常能见到，小孩也常用一只脚独立做游戏，但