PDF《观察篇 力学》

目录致少年朋友的一封信(代序) 前言 观察篇 力学

一、砝码为什么采用 1,2,2,5 的序列组合?2

二、为什么河流的下游有很多鹅卵石?3

三、汽车轮胎上为什么要有花纹?3

四、重型平板拖车为什么有那么多的轮子?4

五、为什么钢轨和枕木不直接铺设在地面上?5

六、自动开关

5

七、鱼为什么能浮上来,沉下去?6

八、自行车的内胎上为什么有个气门芯?7

九、自行车上的省力杠杆

7 声学

一、曾侯乙编钟

8

二、天坛中的声学现象

10

三、双耳效应

13

四、立体声

14

五、超声波

16

六、次声学

17

七、噪声的危害

19 热学

一、布朗运动

21

二、 软蛋 中的奥妙

22

三、熨烫衣服中的科学

22

四、电风扇与冷风扇

23

五、为什么 响水不开、开水不响

24

六、保温瓶为什么能保温?24

七、电冰箱是怎样实现制冷的?25

八、钻木取火

26

九、安全使用液化气

26

十、自然界里的物态变化现象

27 光学

一、本影与半影

29

二、反射镜

30

三、角反射器

31

四、万花筒

32

五、光的折射

33

六、游泳池的视深度

34

七、闪烁星空

35

八、透镜

36 电学

一、观察灯丝

38

二、串联与并联

38

三、火线与零线

39

四、输电线的学问

39

五、门铃的原理

42

六、雷电现象

44

七、地线的作用

44

八、电工器材的保护

46

九、自行分析题

(一)46

十、自行分析题

(二)46 十

一、自行分析题

(三)46 十

二、自行分析题

(四)46 十

三、自行分析题

(五)47 实验篇 力学

一、测量长度

49

二、用自行车轮子测出路程和速度

49

三、物体的重心

50

四、自下而上巧取棋子

51

五、不倒的钢笔帽

52

六、巧辨生熟鸡蛋

52

七、马德堡半球实验

53

八、奶瓶 吞 蛋54

九、我们吹出的肥皂泡为什么先上升后下降?54

十、可悬浮的鸡蛋

55 十

一、挑不起来的报纸

55 声学

一、声带实验

57

二、用收音机做声学系列实验

57

三、让钢锯条发声

58

四、测声音在空气中的传播速度

59

五、检测保温瓶质量的方法

59 热学

一、关于热传导的实验

61

二、金属弹簧圈为何能灭火?61

三、吹气与哈气有何不同?62

四、验证水的沸点与气压的关系

62

五、水和煤油的比热是否相同?63

六、关于汽化与液化的实验

64

七、关于能量转换的实验

64

八、验证 4℃水的密度最大

65 光学

一、小孔成像

67

二、用直尺粗测太阳的直径

68

三、导光的水流

69

四、海市蜃景

71

五、黑白颜色吸收光能的比较

72

六、用比较法测亮度

73

七、雪的颜色

74

八、观察太阳的面目

75 电学

一、判断并联与串联

76

二、粗测未知电阻的电阻值

77

三、纠正错误

(一)78

四、纠正错误

(二)79 制作篇 力学

一、燃线断瓶

81

二、自制量杯

81

三、自制浮力天平

82

四、自制喷泉

82

五、自制不倒翁

84

六、自制高度计

86

七、自制晴雨表

87

八、试做小潜水艇

88

九、制作简易杆秤

88 声学

一、制作 土电话

90

二、制作茶杯打击乐器

90

三、简易声波波长测试仪

91 光学

一、光轮

93

二、潜望镜

94

三、简易太阳灶

94

四、彩色陀螺

96

五、制作照相机模型

97 热学

一、制作伽利略温度计

99

二、制作双金属片

99

三、制作金属温度计

100

四、简易分子力测试器

101

五、自制湿度计测绝对湿度和相对湿度

102 电学

一、自制小台灯

104

二、自制房门报警器

104

三、安装一个楼梯开关模型

105

四、自制简易配电盘(俗称插销板)106

五、自制可调温的电烙铁

106 方法篇

一、物理量测量的基本思想

109

二、爱迪生巧难阿普顿

109

三、直觉不能代替科学分析

110

四、坐在奔驰的汽车里往外看的感觉

111

五、蛋壳的启示

111

六、如此弹跳旅行能否实现?112

七、为什么火车、汽车在运输汽油时都采用圆筒形容器?113

八、从 大气压随高度增加而减小 而想到的

114

九、中国古代故事中的科学启示

115

十、地球同步通信卫星

117 声学

一、气球破裂时为什么会发出 啪、啪 的响声?118

二、敲击自来水管,为什么会听到三次声音?118

三、为什么当你向保温瓶里灌水时,在一旁的人 只听声音就知道水快满了?119

四、为什么听驶近的火车汽笛声大而尖?119 热学

一、 热 字在物理学中的含义

120

二、从扇扇子想到的

120

三、反证法的运用

121

四、冰棍上冒的 白气 是什么?它是怎样形成的?122

五、吸热和放热

122

六、粗测炉温

123 光学

一、理想模型法

125

二、光路可送性原理

127

三、用 像 帮助我们解决难题

128

四、虚拟光源法

129 电学

一、巧查电能表

132

二、画电路图

133

三、巧用启辉器

133

四、选电阻

134

五、测电阻

(一)135

六、测电阻

(二)136

七、调光电路

137 致少年朋友们的一封信(代序) 少年朋友们: 当新世纪的大门就要在全世界人民的注目中打开的时候, 我们作为你 们的大朋友,与你们一样无比激动;

当想到新世纪祖国建设的重担即将 落在你们肩上的时候,我们和你们一样具有神圣的使命感.

我们衷心祝愿你们健康成长,早日成材. 学校的学习生活是美好的, 因为国家为你们的成长创造了良好的学习 环境;

学习生活是宝贵的,因为老师们为你们成材呕尽了心血.学校开 设的各门课程,要求你们掌握的各科知识,都是必不可少的基础知识, 是你们成长和成材的土壤.我们希望你们珍惜在校的学习生活,切实把 各门课程学好. 然而,仅仅学好课堂知识还是不够的.为了提高整个中华民族的思想 道德素质和科学文化素质,义务教育必须由应试教育向素质教育转化, 才能培养出有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义建设人才.

1993 年颁布的《中国教育改革和发展纲要》指出: 基础教育是提高国民素 质的奠基工程 , 中小学要由'

应试教育'

转向全面提高国民素质的 轨道 .素质包括道德素质、文化素质、心理素质、身体素质.提高自 身素质,就要将课堂知识和社会实践相结合,要提高动脑、动眼、动手 的能力.为此,不少学校提出了 打好基础,发展特长 的办学口号, 并组织起了学科兴趣小组,利用课余时间开展活动,起到了激发同学的 学科兴趣、发展个性、培养特长、开扩视野、丰富课余生活的作用. 虽然,你们在校学习各门课程时,老师在传授知识的同时,都重视了 能力的培养,因此在你们学好学科知识的同时,学科能力也肯定会有所 提高.但是你们要知道,仅仅依赖于课堂学习提高能力终究是狭窄的、 低层次的,例如动手的能力、创造的能力等就难以在课堂很好地实现. 为此,一些少年朋友辟出了新路,他们利用课余时间纷纷走向社会的 大 课堂 ,踏寻历史遗迹,走访各方专家,漫游祖国的名山大川,考察自 然、人文景观,参观各种博物馆,欣赏音乐,发展体育,动手制作,泼 墨挥毫,撰写文章……在广阔天地里,学到了知识,提高了能力,增长 了才干. 走向 大课堂 需要时间,现在国家把学习天数由周六改为周五,时 间得到了保证.只要你们合理地安排好自己的生活,五天内遵照国家的 要求在学校认真学好各门功课,五天外根据自己的志趣在 大课堂 努 力汲取营养塑造自己,我们坚信,你们的素质一定能尽快提高,你们成 材的愿望一定能够实现. 为了使你们五天之外活动有所参考, 我们特请有关方面的富有经验的 老师和专家,编写了这套丛书.如果你们在这套书的启示下,能按照自 己的意愿丰富五天之外的生活,拓宽知识,强化能力,发展特长,从而 达到自身素质的提高,那我们将备感欣慰. 祝你们成功. 祁乃成 孟广恒

1997 年5月于北京 前言实行每周

40 小时工作制后,同学们有了更多的课余时间.如何有效 地利用课余时间,丰富自己的课外知识,发挥自己的特长,是每位同学 都十分关心的问题.《物理世界的探索》一书,给了你一把在课余时间 拓展物理知识、掌握学习物理方法的金钥匙,使你会更加热爱物理,热 爱科学. 《物理世界的探索》分为《观察篇》、《实验篇》、 《制作篇》和《方 法篇》几个部分. 《观察篇》通过各种生活中的实例,诸如:汽车的轮胎为什么有不同 的花纹?鱼儿为什么能浮上来,沉下去?……使你懂得什么是观察,怎 样观察,从而提高你的观察能力.伟大的物理学家法拉第曾说过: 没 有观察,就没有科学,科学发现诞生于仔细的观察之中. 观察是物理 学重要的研究方法.只有通过观察,才能使你对所学的知识有生动、形 象的感性认识;

只有通过仔细、认真的观察,才能使你所学的物理知识 不断深化.通过观察,你会认识到大千世界是丰富多采的,万物变化是 有一定规律的. 《实验篇》列举了许多生动有趣、简易可行的小实验,诸如如何利用 自行车的轮子测定路程和速度,如何利用小孔成像等,都教给你做实验 的方法,培养你动手能力和尊重事实、实事求是的良好品质,而这些是 你学好物理所必需的.《制作篇》给同学们介绍了一些小制作、小发明、 小创作.例如,制作小潜水艇,制作小台灯,自制温度计等.通过亲自 动手制作,将进一步增强你应用物理知识去解决实际问题的能力,使你 体会到通过自己劳动制作出小产品的欢悦. 《方法篇》通过一些实际问题,告诉你学习初中物理的一些基本方 法.我们的任务是 过河 ,没有 船 和 桥 是过不了河的,方法 就是 船 和 桥 .掌握学习物理的方法,搞懂研究物理问题的方法, 是学好物理的关键. 中学物理教学大纲中指出,组织学生开展课外活动,对于加深和扩大 学生的知识面,发展他们的特长,使他们学得更好、更活,提高他们的 活动能力和思想品德,都是十分有益的.《物理世界的探索》是一本对 指导同学们开展课外活动非常有意义的书. 张景林 1997.5. 观察篇 观察是学习物理知识的主要方法之一. 通过观察对物理现象形成深刻 的认识,从而建立概念和掌握规律.培养观察能力,首先要养成处处留 心观察的好习惯.无论是居家,还是旅游,无论是在学校,还是在工厂、 农村,都要注意观察周围的事物,并尽力用自己所学到的物理知识加以 解释,弄不懂的问题要和同学们一起研究或向老师请教.虚心求教对学 习物理大有好处. 观察的目的是要了解现象的特征及其发生、发展的条件.细致的观 察,可以从表面上看来是无关的东西中,发现它们的相似之处或者逻辑 关系(如因果关系、条件关系等),还可以从熟知的普遍的现象中发现 新奇之处,引起更深层次的思考和研究. 观察是一种科学方法,必须严格训练,逐步做到观察得准确、全面、 细致、敏锐. 处处留心皆学问 ,望同学们爱观察、善观察,做学科学、爱科学 的有心人. 力学

一、砝码为什么采用 1,2,2,5 的序列组合? 每架天平都配有一套砝码作为标准质量. 请同学们观察一下砝码盒里 的砝码,砝码的质量通常是: ①1,2,2,5,10,20,20,50,100 克;

②10,20,20,50,100,200,200,500 毫克. 从砝码的组合很容易看出,这是一个有规律的 1,2,2,5 序列. 为什么砝码要采用这样的序列组合呢? 物体的质量可以用天平测出.我们知道,被测物体的质量,可以通过 与天平砝码(质量已知的标准物)相比较来确定.因此,在测量所能达 到的精确范围内,被测物的质量可认为是一些正整数的组合.在用天平 称量物体质量时,可采用 等量累积代替法 使用砝码,使所需要的砝 码个数最少.例如,

25 克就可以由

20 克和

5 克累积代替.不难发现, 1~

10 以内的任何整数都可以由

1、

2、

2、5 四个数经过适当搭配累积 (相加)而成.如3=2+1,4=2+2,7=5+2,8=5+2+1,9=5+2+2,因此,只要准 备质量数分别是

1 克、2 克、2 克、5 克四只砝码,就可以满足 1~10 克 整数称量的需要.同理,要称 100~900 毫克范围内

100 毫克整数倍的质 量,只需要准备

100 毫克、200 毫克、200 毫克、500 毫克四只砝码.所以,砝码盒内砝码的质量都采用

1、

2、

2、5 序列.如果这盒砝码的 最小砝码是

100 毫克,最大砝码是

100 克,那么这台........