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關於物理的趣味以及知識點

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【編者按】國中物理課本在講述知識的後面,蘊含著許多膾炙人口的故事。這些故事或是對科學家們發現真理過程的描述,或是對他們那個時代知識背景的發掘,或是對他們個人生活的生動再現。我將這些幕前幕後的故事寫成短文不定期地呈現給大家,希望對全面瞭解課本中的相關知識有所幫助。

關於物理的趣味以及知識點

人在說話時,聲音會向四面八方擴散,我們把它叫聲音的傳播,這些聲音的傳播需要其它物資作運輸工具才能實現,而生活中的氣體,液體和固體都可以充當這種運輸工具。正是有了這些無處不在的運輸工具,使得我們平常的講話很容易被聽到。物理學上把這些運輸工具叫介質,也就是說聲音的傳播需要介質。聲音通過介質直接進入人的耳朵,我們把它叫原聲。而有些聲音在傳播過程中,或與人耳不在一個傳播方向上,就不會直接進入人耳,但在碰到其它大的反射面(如建築物的牆壁等)時,在其反射面上就會發生反射,再進入人的耳朵。我們把這種經過反射後再進入人耳的聲音就叫回聲。

物理回聲

上面的概念可以使我們可以明白一個道理,人在講話時,我們是既能聽到原聲,又能聽到回聲的。如果在一個比較小的空間裡這種現象會更加明顯。所以老師在教室裡講話,同學們聽起來比較響亮,就是回聲加強了原聲的緣故。決不能誤認為我們聽到的只是原聲,而沒有聽到回聲。

那為什麼在空曠的山谷中,我們對山谷喊一聲,過一會兒會聽到山谷的對面也會喊一聲,甚至幾聲?而在教室裡喊一聲,對面就不會回喊一聲呢?其實這是和上面不同的兩個問題。原來能否聽到回聲和能否區分回聲是兩個不同的概念,我們在任何情況下都能聽到回聲,但把兩者區分就需要一定的條件啦。

科學實驗表明:人耳能辨別出回聲的條件是反射聲具有足夠大的聲強,並且與原聲的時差須大於0.1秒。而當反射面的尺寸遠大於入射聲波長時,聽到的回聲最清楚。從公式我們推導一下:S=Vt=340m/s×0.1s=34m,考慮聲音的來回,我們辨別原聲和回聲,其反射面到人的距離最少要17m.所以我們在教室裡既能聽到原聲也能聽到回聲,但不能把兩者辨別開,而在空曠的山谷中人和反射面的距離遠大於17m.所以我們能把兩者辨別開來。

明白了回聲的原理,我們就能利用它很好的為我們人類服務。聲吶裝置可謂典型。用回聲測海深、測冰山的距離和敵方潛艇的方位,都是由不同功能的聲吶裝置完成的。

回聲在地質勘探中也有廣泛的應用。例如在石油勘探時,常採用人工地震的方法,即在地面上埋好炸藥包,放上一列探頭,把炸藥引爆,探頭就可以接收到地下不同層間介面反射回來的聲波,從而探測出地下油礦。

在建築方面,設計、建造大的廳堂,電影院時,必須把回聲現象作為重要因素加以考慮。在封閉的空間裡產生聲音後,聲波就在四壁上不斷反射,即使在聲源停止輻射後,聲音還要持續一段時間,這種現象叫做混響。混響時間太長,會干擾有用的聲音。但是混響太短也不好,給人以單調、不豐滿的感覺。所以設計師們須採取必要的措施,例如,廳堂的內部形狀、結構、吸聲、隔聲等,以獲得適量的混響,提高室內的音質。

物理故事趣談——歐姆定律

【編者按】國中物理課本在講述知識的後面,蘊含著許多膾炙人口的故事。這些故事或是對科學家們發現真理過程的描述,或是對他們那個時代知識背景的發掘,或是對他們個人生活的生動再現。我將這些幕前幕後的故事寫成短文不定期地呈現給大家,希望對全面瞭解課本中的相關知識有所幫助。

歐姆定律是國中物理教材中一個重要的定律,表述方式雖然簡單,但當初發現它卻不那麼容易。這主要是因為構成歐姆定律的“電阻”,“電壓”概念當時尚未出現,有待歐姆本人去創造。而“電流”這個概念也才剛剛由安培定量化。所以,歐姆當時研究電流,電壓和電阻之間的關係時,幾乎是白手起家。

出生於德國埃爾蘭根一個匠人家庭的歐姆,從小就喜歡機械製造技能,雖然沒有上過大學,由於他經常在埃爾蘭根大學旁聽,這樣就使得他後來成為了一名中學物理教師。他熱心於電學研究,曾多次測量過不同金屬的導電率。由於他所使用的伏打電堆(即今天我們所說的電源)提供的電流極不穩定,使他的研究總是不理想。直到1882年德國物理學家塞班克發現了溫差電效應,發明溫差電池,才使得歐姆的金屬導電率研究有了重要的突破。這樣也就解決了歐姆定律中的“電壓”問題。

這時,法國數學家傅立葉已經發現,熱傳導過程中熱流量於兩點間的'溫差成正比。受此啟發,歐姆猜測電流也應該與導線兩端之間的某種驅動力成正比。這個驅動力就是我們現在所說的電壓。要驗證這一猜想,就必須測量電流的大小,電流的磁效應發現以後,歐姆依此原理設計了一個扭秤,可以很方便的測量電流的大小。這樣,他利用溫差電池和電磁扭秤繼續進行金屬的導電實驗,終於得出了“通過導體的電流與電壓成正比,與電阻成反比”的結論,這樣,著名的歐姆定律就誕生了。

歐姆將他的實驗結果發表於1826年,次年又出版了《關於電路的數學研究》一書,給出了歐姆定律的理論推導。1841年,他被英國倫敦皇家學會授予科普利獎章,1842年接受他為會員。1849年,德國慕尼黑大學聘請他為教授,實現了他青年時代當一名大學教授的理想。

國中物理學習記憶口訣——物理實驗(四則)

一、調節天平橫樑平衡

物理天平進行稱量之前,指標應指在刻度中央。若指標偏在標尺左側,將橫樑左端螺絲向左調,或將橫樑右端螺絲向左調,均能使指標回到標尺中央。當指標向右偏時,橫樑螺絲(不論左端或右端的螺絲)應向右調,橫樑螺絲調節方向可概括為:

左偏左調,或者左—左,右偏右調,右—右。

托盤天平的指標在橫樑上方,故橫樑螺絲的調節方向跟物理天平相反。只要熟記物理天平的口訣,聯想記憶托盤天平螺絲要反調,就不會混淆了。

二、滑動變阻器的使用

滑動變阻器分上下兩層,上層鋼杆和下層電阻絲各有兩個接線柱,為了變阻,使用時應上下各用一個接線柱。可簡記為:一上一下,各用一個。

根據這一接法,連線實物時就不必拘泥於電路圖中滑動變阻器的接線方向,從而選擇短距離,避免交叉的佈線方式。

三、連線電路的入門方法

連線含有並聯電路的迴路時,可先只連線並聯導體中的一個導體,伏特表也暫不接入電路,即首先連線一個串聯迴路,然後再把並聯的導體和伏特表接入電路,這種入門的方法叫先串後並。這樣做,對初學者能起到化難為易的作用。

四、防止讀錯資料的一種方法

物理量具的刻度方向不盡相同。量筒和溫度計的上刻度值比下刻度值大,而彈簧和比重計則相反。再如0.6安培表,每小格刻度值是0.02安培。當指標指在沒有標值的地方時,粗心的同學常會讀錯資料。為防止讀錯,可以記住這樣一個口訣:勻中助讀。意思是說,可以先把指標相鄰的兩個標度值中點的值讀出來,再讀指標處的資料。

小竅門,省時省力,老師精講的概括。孩子領悟後,考試進步快。

(一)記錄測量結果: 測量結果三部分,準確、估計和單位。

(二)托盤天平的使用:托盤天平要放平,遊碼復位再調衡。左盤放物左砝碼,砝碼要用鑷子夾。

(三)重力:地球吸物生重力。g與m成正比。作用點在重心,豎直向下莫忘記。

(四)力的圖示:分析物體受幾力,按力大小成比例。圖中標明“三要素”,點向信箭要標齊。

(五)二力平衡:二力作用同一物,等值反向一直線。物體受到平衡力,運動狀態不改變。

(六)摩擦力:物沿表面滾或滑,表面不平生摩擦。加大壓力面粗糙,能夠增大益摩擦。有害摩擦要減小,潤滑減壓滾代滑。

(七)密度:密度表示物特性,物變大小才變動。密度定義要記熟,質量體積來相除。算出密度辨物質,選用材料不糊塗。要求體積公式變,m比p很方便。欲求質量再變形,p,v相乘結果出。

(八)壓強:壓力除以受力面,壓強增大效果顯。要想壓強來增大,增大壓強縮小面。力小面大壓強小,能夠保護受力面。

(九)阿基米德原理:物體浸在流體中,壓力之差產浮力。方向豎直往上指,值等排開流體重。

(十)車力臂方法: 一定點,二畫線,點向線,引垂線。

(十一)光的反射定律:反射定律內容多,只記三線和兩角。人射反射和法線,還有入射反射角。三線共面法居中,入反兩線在兩側。兩角相等有順序,不能隨意顛倒說。

(十二)凸透鏡成像規律:一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小。物近像遠像變大,物遠像近像變小。

(十三)分子運動論基本內容:物質分子來構成,無規則運動水不停。相互作用引和斥,三點內容要記清。

(十四)左右手定則應用:電生磁,磁生電,要用右手來判斷。磁對電流有作用,須用左手來確定。

國中物理學習記憶口訣——理論知識

力的圖示法

你要表示力,辦法很簡單。選好比例尺,再畫一段線,長短表大小,箭頭示方向,注意線尾巴,放在作用點。

物體受力分析

施力不畫畫受力,重力彈力先分析;摩擦力方向要分清,多、漏、錯、假須鑑別。

牛頓定律的適用步驟

畫簡圖、定物件、明過程、分析力;

選座標、作投影、取分量、列方程;

求結果、驗單位、代資料、作答案。

不等臂天平稱量法

天平兩臂不相等,待測物體左右稱;物體質量是多少?兩數積的算術根。

勻速圓周運動

“勻速圓周”並不勻,速度方向變不停,加速度,向圓心,速度平方比半徑。

功和能的區別和聯絡狀態定,能量定,狀態能量兩對應,狀態變化能量變,做功傳熱是過程。

關於密度的計算

密度單位要註明,氣體、溶液必須清,體積換算勿遺忘,立方厘米對毫升。

說明:氣體密度單位常用“克/升”,液體密度單位常用“克/(釐米)”,體積換算時,1(釐米)≈1毫升。

液體內部的壓強公式

不管容器粗和細,哪怕管子斜又曲,液體壓強真稀奇,只看、g和h.

注:液體內部的壓強公式:P=gh.

凸透鏡成像規律

實像倒,虛像正,焦距內外分虛實,二倍焦距物像等,放大縮小要分清。

氫原子光譜規律

一二三四五,賴巴帕布普;二三四五六,依次記光譜。

電動勢 電壓 電流

電源有個電源力,推動電荷到正極,正負極間有電壓,電路接通電荷移。

直流電路等效圖

無阻導線縮一點,等勢點間連成線;斷路無用線撤去,節點之間依次連;整理圖形標準化,最後還要看一遍。

安培定則歌

導線周圍的磁力線,用安培定則來判斷。判斷直線用定則一,讓右手直握直導線。

電流方向指南

電流的方向拇指指,四指指的是磁力線。判斷螺線用定則二,讓右手緊握螺線管。電流的方向四指指,N極在拇指指那端。

安裝電燈要點

火地並排走,地線進燈頭,火線進開關,開關接燈頭。

安全用電順口溜

電燈離地六尺高,固定安裝最重要。廣播碰到電力線,喇叭怪叫要冒煙。如果有人觸了電,切斷電源莫遲延。電線要是著了火,不能帶電用水潑。

國中物理知識記憶口訣全攻略——電功率

電能的計量

電能單位是焦耳(J),生活常用千瓦時(KWh)。電能表測耗電能,用電等於計數差。1度=1KWh=3.6×106J600r/KWh表示每耗一度電。轉盤轉600圈。轉盤轉n圈,耗電n/600KWh.電功率消耗電能的快慢,電功率用P表示。1秒之內耗電能,叫這電器電功率。P等電能除時間P=u/t,電壓電流兩相乘P=UI.功率單位是瓦特,1(W)等1伏安,1W=1VA.已知p、t求耗能,W等於p乘t.

電功率計算

電燈電器有標誌,額定電壓(U0)額功率(P0)。正常發光用電流,I等P0除U0,即I=P0/U0.電壓改變功率變,其中電阻是不變。遇見電器求電阻,R等U2除以P,R=U2/P.

焦耳定律

焦耳定律說熱量,三個因素有關聯。電流平方是關鍵,乘上電阻和時間。熱量單位是焦耳,損耗能量常用此。

保險絲

鉛銻合金保險絲,電阻較大熔點低。過粗燒線不保險,過細電路常斷電。選擇合適保險絲,千萬別用鐵銅絲。火線與零線

火線L零線N,金屬外殼接地E.零線接地火有電,氖氣發光是火線,氖管電阻一百萬。手按筆卡尖接線,注意手指不碰尖。觸電事故先斷電,絕緣棒來挑起線。

國中物理知識記憶口訣全攻略——電壓 電阻 歐姆定律

電壓表

電壓表,測電壓,電路符號圈中V.測誰電壓跟誰並(聯),“+”進“-”出勿接反。通常先畫連電路,最後新增電壓表。量程選用3V,0.1伏一小格。量程選用15V,一小格為0.5(V)。探究串、並聯電路電壓規律串聯電壓之關係,總壓等於分壓和,U=U1+U2.並聯電壓之特點,支壓都等電源壓,U1=U2=U.

電阻

導體阻電叫電阻,電阻符號是R.電阻單位是歐姆,歐姆符號Ω.決定電阻三因素,長度、材料、橫截面(積)。不與電壓成正比,電流與它無關係。受到影響是溫度,通常計算不考慮。

變阻器滑動變阻器

使用滑動變阻器,改誰電流跟誰串。一上一下連線線,關鍵是看連下線。左連右移電阻變大,右連右移電阻變小。歐姆定律歐姆定律及其運用

歐姆定律說電流,I等U來除以R.三者對應要統一,同一導體同一路。U等I來乘以R,R等U來除以I.

電阻的串聯與並聯

電阻串聯要變大,總阻等於分阻和,R=R1+R2.電阻並聯要變小,分阻倒和為倒總,1/R=1/R1+1/R2.

測量小燈泡電阻

測量小燈泡電阻,原理R等U除I.需要電壓電流表,燈泡滑動變阻器。連線開關要斷開,閉前阻值調最大。

串聯電路公式

串聯電路之關係,各處電流都相等。總壓等於分壓和,總阻等於分阻和。

並聯電路公式

並聯電路之關係,總流等於支流和。支壓等於電源壓,分阻倒和為倒總。

國中物理知識記憶口訣全攻略——電流和電路

電荷

摩擦起電分電荷,電荷電性分兩種。毛皮橡膠橡帶負,絲綢玻璃玻帶正。同種電荷相排斥,異種電荷相吸引。看到排斥的現象,電荷電性肯定同。元電荷:帶的電荷1.6,乘以10的-19方。

電流方向形成電流有規定,電荷定向之移動。正電移動的方向,規定電流的方向。金屬導電靠(自由)電子,電子方向電流反。

串聯和並聯串聯電路

首尾相連為串聯,串聯電路一條路。一個開關控全部,位置不同控相同。所有電器互(相)影響,一個停止都停止。

並聯電路頭頭連,尾尾連,並列兩點為並聯。電器獨立能工作,互不影響是特點。並聯電路幾條路,總關控全支控支。

根據實物圖畫電路圖

尋找接線多線柱,串並關係要分清。一畫支路二並聯,再畫幹路和電源。元件符號要標清,畫完對應要檢查。

根據電路圖連線實物圖

按圖連線要注意,一連支路二並聯。三連幹路和電源,四再新增電壓表。

設計電路

設計先畫電路圖,開關位置是關鍵。開關控誰跟誰串,通常閉合電燈亮。所有電器都控制,開關一定在幹路。任一開關閉合後,鈴響鈴定在幹路。

電流的強弱電流表

電流表,測電流,測誰電流跟誰串。“+”進“-”出右偏轉,左轉線柱定接反。禁止直接連電源,短路燒燬電流表。讀數首先看量程,再看最小刻度值。量程選用0.6A,0.02A一小格。量程選用3安培,一小格為0.1A.

探究串、並聯電路電流規律

串聯電流之關係,各處電流都相等,I=I1=I2.並聯電流之特點,總流等於支流和,I=I1+I2.