❶ 物理在哪些方面的運用
物理在這些方面的運用
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· 如何拍攝頻閃照片? · 高速攝影在實踐中的應用
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· 過山車中的物理學 · 不可思議的力量
· 千斤頂的原理 · 容易混淆的概念
· 中國磁懸浮呼之欲出——訪磁懸浮技術專家胡基士教授 · 驅走黑暗的小太陽
· 白熾燈和鹵素燈 · 霓紅燈和熒光燈
· 沒有水銀污染的綠色光源 · 最有希望的發光二極體
· 聲音的玩笑
❷ 如何運用物理公式
根據已知量,想公式,公式中有要求的量,就把這些公式都想出來,然後根據已知量進行篩選,這個過程看似很復雜,但是如果公式掌握的牢固的話,這個過程基本不消耗時間
❸ 物理公式_怎麼才能很好的運用初中物理的公式呢
怎麼運用公式解題?很多同學都反映做物理題的時候常常不知道該用哪個公式。不知道怎麼解題。
其實,要解決這個難點就要抓住公式概念的本質屬性,聯系實例理解概念。例如在學習速度和加速度時,可以列舉速度大而加速度小,加速度大而速度小的運動物體進行理解,使概念深化。
其次,可以通過做實驗加深公式的理解和記憶。課堂實驗一般不夠,可以課後用VCM模擬實驗,一種做實驗的軟體。通過反復做實驗,做的時候多觀察、多聯系、多思考、多總結,把原理吃透了,自然知道該怎麼運用
❹ 物理知識在生活中的應用
廚房中的物理知識
我們認真觀察廚房裡燃料、炊具,做飯、做菜等全部過程,回憶廚房中發生的一系列變化,會看到有關的物理現象。利用物理知識解釋這些現象如下。
一、與電學知識有關的現象
1、電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉化為內能,都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。
2、排氣扇(抽油煙機)利用電能轉化為機械能,利用空氣對流進行空氣變換。
3、電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭,插入三孔插座,防止用電器漏電和觸電事故的發生。
4、微波爐加熱均勻,熱效率高,衛生無污染。加熱原理是利用電能轉化為電磁能,再將電磁能轉化為內能。
5、廚房中的電燈,利用電流的熱效應工作,將電能轉化為內能和光能。
6、廚房的爐灶(蜂窩煤灶,液化氣灶,煤灶,柴灶)是將化學能轉化為內能,即燃料燃燒放出熱量。
二、與力學知識有關的現象
1、電水壺的壺嘴與壺肚構成連通器,水面總是相平的。
2、菜刀的刀刃薄是為了減小受力面積,增大壓強。
3、菜刀的刀刃有油,為的是在切菜時,使接觸面光滑,減小摩擦。
4、菜刀柄、鍋鏟柄、電水壺把手有凸凹花紋,使接觸面粗糙,增大摩擦。
5、火鏟送煤時,是利用煤的慣性將煤送入火爐。
6、往保溫瓶里倒開水,根據聲音知水量高低。由於水量增多,空氣柱的長度減小,振動頻率增大,音調升高。
7、磨菜刀時要不斷澆水,是因為菜刀與石頭摩擦做功產生熱使刀的內能增加,溫度升高,刀口硬度變小,刀口不利;澆水是利用熱傳遞使菜刀內能減小,溫度降低,不會升至過高。
三、與熱學知識有關的現象
(一)與熱學中的熱膨脹和熱傳遞有關的現象
1、使用爐灶燒水或炒菜,要使鍋底放在火苗的外焰,不要讓鍋底壓住火頭,可使鍋的溫度升高快,是因為火苗的外焰溫度高。
2、鍋鏟、湯勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄用木料製成,是因為木料是熱的不良導體,以便在烹任過程中不燙手。
3、爐灶上方安裝排風扇,是為了加快空氣對流,使廚房油煙及時排出去,避免污染空間。
4、滾燙的砂鍋放在濕地上易破裂。這是因為砂鍋是熱的不良導體,燙砂鍋放在濕地上時,砂鍋外壁迅速放熱收縮而內壁溫度降低慢,砂鍋內外收縮不均勻,故易破裂。
5、往保溫瓶灌開水時,不灌滿能更好地保溫。因為未灌滿時,瓶口有一層空氣,是熱的不良導體,能更好地防止熱量散失。
6、炒菜主要是利用熱傳導方式傳熱,煮飯、燒水等主要是利用對流方式傳熱的。
7、冬季從保溫瓶里倒出一些開水,蓋緊瓶塞時,常會看到瓶塞馬上跳一下。這是因為隨著開水倒出,進入一些冷空氣,瓶塞塞緊後,進入的冷空氣受熱很快膨脹,壓強增大,從而推開瓶塞。
8、冬季剛出鍋的熱湯,看到湯面沒有熱氣,好像湯不燙,但喝起來卻很燙,是因為湯面上有一層油阻礙了湯內熱量散失(水分蒸發)。
9、冬天或氣溫很低時,往玻璃杯中倒入沸水,應當先用少量的沸水預熱一下杯子,以防止玻璃杯內外溫差過大,內壁熱膨脹受到外壁阻礙產生力,致使杯破裂。
10、煮熟後滾燙的雞蛋放入冷水中浸一會兒,容易剝殼。因為滾燙的雞蛋殼與蛋白遇冷會收縮,但它們收縮的程度不一樣,從而使兩者脫離。
❺ 物理如何使用手來判斷力和電流方向
左手定則,右手定則
左手定則:判斷磁場中電流方向,伸出左手,磁感線垂直穿過掌心,拇指指向運動方向,則四指所指方向即為電流方向
右手定則:磁感線垂直穿過掌心,四指指向電流方向,則拇指所指即為導體幫受力方向。
❻ 物理有什麼生活用途
生活物理
1、 兩車間為何要保持車距?
前後車之間要保持一定的距離,距離的多少要根據汽車行駛速度、駕駛員的反應時間、汽車的制動功能、路面情況而定。
反應時間與駕駛員的身體狀況、注意力集中程度有關。
制動功能與汽車本身性能有關。千萬不可忽視汽車會臨時出現故障哦。
路面情況要考慮雨天、下雪天、結冰、沙石、稻草等影想。
2、螞蟻從高處落下為何不會摔死?
眾所周知,人從樓上掉下摔不死也會摔成重傷,可是螞蟻從高處落下卻會安然無恙,你知道其中的秘密嗎?
原來是這樣:物體在空氣中運動時會受到空氣的阻力,其阻力的大小與物體和空氣接觸的表面積大小有關。越小的物體其表面積大小和重力大小的比值越大,即阻力越容易和重力相平衡,從而不致於下降的速度越來越大,也就是說微小的物體可以在空氣中以很小的速度下落,所以螞蟻落地時速度很小,不至於摔死。
我們還可以設想一種方法使螞蟻摔死:把螞蟻放在一根真空的長玻璃管中。當螞蟻在這種管子中下落時,因為沒有空氣阻力,如果管子足夠長,螞議就有可能摔死。
3、跳高運動員為何要助跑?
在體育比賽中,跳遠的運動員選擇較長的助跑距離,而跳高 運動員的助跑距離則要短得多。如果選擇較長的助跑距離,是否 就跳不高呢?
跳高運動員能騰起越過橫桿,靠的是助跑的慣性力和起跳蹬 地的支撐反作用力。由於慣性力的方向是水平向前的,而支撐反 作用力是垂直(或近似垂直)向上的,所以起跳後的身體重心沿 著一個拋物線軌跡運動。這個拋物線軌跡的高度,取決於起跳時 騰起初速度和騰起角的大小,也就是說,騰起初速度和騰起角是 增加跳高高度的關鍵。一般說來,應該盡可能增大這兩項數值。 最大騰起角為90度。然而,由於跳高不是單純的垂直向上運動, 越過橫桿還必須有一個向前的力量;再則,還須充分利用水平速 度來增大騰起初速度,因此,騰起角應小於90度。至於騰起初速度 ,則和運動員的素質和技術的熟練程度密切相關。騰起初速度越大, 跳得就越高。當騰起角一定時,騰起初速度是起決定作用的。
4、橋面為何要設計成拱形向上的?
橋是不是不應該設計成拱形向上的,而應該設計成凹形的為好。因為汽車在向下行駛之前具備一定的勢能,這個勢能可以幫助它順利地到達橋的那一端。可是拱形向上的橋卻沒有這個優點。
橋設計成向上的理由,是因為汽車經過橋中部時,橋所承受的壓力較小;而相比之下,凹形橋承受的壓力較大。
由於汽車經過一個弧形的時候,需要有一個向心力F,它是由重力Mg和支承力N合成的。
在拱形橋:F=Mg-N ∴ N=Mg-F
在凹形橋:F=N-Mg ∴ N=Mg+F
由上述兩個式子可見,拱形橋的N較小,N是橋對汽車的支承力,其大小等於汽車對橋的壓力。所以拱形橋對橋的結構強度設計上有利。至於茜露的理由是對汽車而言,為了汽車能利用勢能節約一點汽油,反而改變橋的設計,這豈不是本末倒置了嗎?
5、肥皂泡為什麼開始時上升,隨後便下降?
日常生活中,我們常看到一些小朋友吹肥皂泡,一個個小肥皂泡從吸管中飛出,在陽光的照耀下,發出美麗的色彩。此時,小朋友們沉浸在歡樂和幸福之中,我們大人也常希望肥皂泡能飄浮於空中,形成一道美麗的風景。但我們常常是看到肥皂泡開始時上升,隨後便下降,這是為什麼呢?
這個過程和現象,我們只要留心想一下,就會發現,它其中包含著豐富的物理知識。在開始的時候,肥皂泡里是從嘴裡吹出的熱空氣,肥皂膜把它與外界隔開,形成里外兩個區域,裡面的熱空氣溫度大於外部空氣的溫度。此時,肥皂泡內氣體的密度小於外部空氣的密度,根據阿基米得原理可知,此時肥皂泡受到的浮力大於它受到的重力,因此它會上升。這個過程就跟熱氣球的原理是一樣的。
隨著上升過程的開始和時間的推移,肥皂泡內、外氣體發生熱交換,內部氣體溫度下降,因熱脹冷縮,肥皂泡體積逐步減小,它受到的外界空氣的浮力也會逐步變小,而其受到的重力不變,這樣,當重力大於浮力時,肥皂泡就會下降。
6、作用力與反作用力
能使物體運動狀態發生變化的力叫作用力,反作用力是作用力的反沖力。牛頓力學中的三大定律之一就是「作用力與反作用力」定律。作用力與反作用力的例子在日常生活中無處不在:
1.人走在路上,人給地面一向後作用力,地面給人一向前的反作用力,於是人 往前運動;
2.火箭也是靠反作用力,才能飛向太空。
7、過山車中的物理知識
過山車是一項富有刺激性的娛樂工具。那種風馳電掣、有驚無險的快感令不少人著迷。如果你對物理學感興趣,那麼在乘坐過山車的過程中不僅能夠體驗到冒險的快感,還有助於理解力學定律。實際上,過山車的運動包含了許多物理學原理,人們在設計過山車時巧妙地運用了這些原理。如果能親身體驗一下由能量守恆、加速度和力交織在一起產生的效果,那感覺真是妙不可言。這次同物理學打交道不用動腦子,只要收緊你的腹肌,保護好腸胃就行了,當然,如果你的身體條件和心理承受能力的限制,無法親身體驗過山車帶來的種種感受,你不妨站在一旁仔細觀察過山車的運動和乘坐者的反應。
在開始旅行時,過山車的小列車是靠一個機械裝置的推力推上最高點的,但在第一次下行後,就再也沒有任何裝置為它提供動力了。事實上,從這時起,帶動它沿著軌道行駛的惟一的"發動機"將是引力勢能,即由引力勢能轉化為動能、又由動能轉化為引力勢能這樣一種不斷轉化的過程構成的。
第一種能,即引力勢能是物體因其所處位置而自身擁有的能量,是由於它的高度和由引力產生的加速度而來的。對過山車來說,它的勢能在處於最高點時達到了最大值,也就是當它爬升到"山丘"的頂峰時最大。當過山車開始下降時,它的勢能就不斷地減少(因為高度下降了),但它不會消失,而是轉化成了動能,也就是運動能。不過,在能量的轉化過程中,由於過山車的車輪與軌道的摩擦而產生了熱量,從而損耗了少量的機械能(動能和勢能)。這就是為什麼要設計成隨後的小山丘比開始時的小山丘要低的原因:過山車已經沒有上升到像前一個小山丘那樣的高度所需要的機械能了。過山車最後一節小車廂里是過山車贈送給勇敢的乘客最為刺激的禮物。事實上,下降的感受在過山車的尾部車廂最為強烈。因為最後一節車廂通過最高點時的速度比過山車頭部的車廂要快,這是由於引力作用於過山車中部的質量中心的緣故。這樣,乘坐在最後一節車廂的人就能快速地達到和跨越最高點,從而產生一種要被拋離的感覺,因為質量中心正在加速向下。尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的,否則在到達頂峰附近時,小車廂就可能脫軌甩出去。車頭部的車廂情況就不同了,它的質量中心在「身後」,在短時間內,它雖然處在下降的狀態,但是它要"等待"質量中心越過高點被引力推動。
到達「瘋狂之圈」時,沿直線軌道行進的過山車突然向上轉彎。這時,乘客就會有一種被擠壓到軌道上的感覺,因為這時產生了一種表觀的離心力。事實上,在環形軌道上由於鐵軌與過山車相互作用產生了的一種向心力。這種環形軌道是略帶橢圓形的,目的是為了"平衡"引力的制動效應。當過山車達到圓形軌道的最高點時,事實上它會慢下來,但如果彎曲的程度較小時,這種現象會減弱。一旦過山車走完了它的行程,機械制動裝置就會非常安全地使過山車停下來。減速的快慢是由氣缸來控制的。
8、彈簧無處不在:
在我們的日常生活中,彈簧形態各異,處處都在為我們服務。常見的彈簧是螺旋形的,叫螺旋彈簧。做力學實驗用的彈簧秤、擴胸器的彈簧等都是螺旋彈簧。螺旋彈簧有長有短,有粗有細:擴胸器的彈簧就比彈簧秤的粗且長;在抽屜鎖里,彈簧又短又細,約幾毫米長;有一種用來緊固螺母的彈簧墊圈,只有一圈,在緊固螺絲螺母時都離不開它。螺旋彈簧在拉伸或壓縮時都要產生反抗外力作用的彈力,而且在彈性限度內,形變越大,產生的彈力也越大;一旦外力消失,形變也消失。有的彈簧製成片形的或板形的,叫簧片或板簧。在口琴、手風琴里有銅制的發聲簧片,在許多電器開關中也有銅制的簧片,在玩具或鍾表裡的發條是鋼制的板簧,在載重汽車車廂下方也有鋼制的板簧。它們在彎曲時會產生恢復原來形狀的傾向,彎曲得越厲害,這種傾向越強。有的彈簧像蚊香那樣盤繞,例如,實驗室的電學測量儀表(電流計、電壓計)內,機械鍾表中都安裝了這種彈簧。這種彈簧在被扭轉時也會產生恢復原來形狀的傾向,叫做扭簧。
形形色色的彈簧在不同場合下發揮著不同的功能:
1. 測量功能
我們知道,在彈性限度內,彈簧的伸長(或壓縮)跟外力成正比。利用彈簧這一性質可製成彈簧秤。
2. 緊壓功能
觀察各種電器開關會發現,開關的兩個觸頭中,必然有一個觸頭裝有彈簧,以保證兩個觸頭緊密接觸,使導通良好。如果接觸不良,接觸處的電阻變大,電流通過時產生的熱量變大,嚴重的還會使接觸處的金屬熔化。卡口燈頭的兩個金屬柱都裝有彈簧也是為了接觸良好;至於螺口燈頭的中心金屬片以及所有插座的接插金屬片都是簧片,其功能都是使雙方緊密接觸,以保證導通良好。在盒式磁帶中,有一塊用磷青銅製成的簧片,利用它彎曲形變時產生的彈力使磁頭與磁帶密切接觸。在釘書機中有一個長螺旋彈簧它的作用一方面是頂緊釘書釘,另一方面是當最前面的釘被推出後,可以將後面的釘送到最前面以備釘書時推出,這樣,就能自動地將一個個釘推到最前面,直到釘全部用完為止。許多機器自動供料,自動步槍中的子彈自動上膛都靠彈簧的這種功能。此外,像夾衣服的夾子,圓珠筆、鋼筆套上的夾片都利用彈簧的緊壓功能夾在衣服上。
3. 復位功能
彈簧在外力作用下發生形變,撤去外力後,彈簧就能恢復原狀。很多工具和設備都是利用彈簧這一性質來復位的。例如,許多建築物大門的合頁上都裝了復位彈簧,人進出後,門會自動復位。人們還利用這一功能製成了自動傘、自動鉛筆等用品,十分方便。此外,各種按鈕、按鍵也少不了復位彈簧。
4. 帶動功能
機械鍾表、發條玩具都是靠上緊發條帶動的。當發條被上緊時,發條產生彎曲形變,存儲一定的彈性勢能。釋放後,彈性勢能轉變為動能,通過傳動裝置帶動時、分、秒針或輪子轉動。在許多玩具槍中都裝有彈簧,彈簧被壓縮後具有勢能,扣動扳機,彈簧釋放,勢能轉變為動能,撞擊小球沿槍管射出。田徑比賽用的發令槍和軍用槍支也是利用彈簧被釋放後彈性勢能轉變為動能撞擊發令紙或子彈的引信完成發令或發火任務的。
5. 緩沖功能
在機車、汽車車架與車輪之間裝有彈簧,利用彈簧的彈性來減緩車輛的顛簸。
6. 振動發聲功能
當空氣從口琴、手風琴中的簧孔中流動時,沖擊簧片,簧片振動發出聲音
9、雨衣為什麼不透水呢?
下雨天,外出的人們不是打傘,就是穿雨衣。雨衣為什麼不透水呢?奧妙就在製作材料上。就拿布制雨衣來說吧,它是用防雨布(經過防水劑處理的普通棉布)製成的。防水劑是一種含有鋁鹽的石蠟乳化漿。石蠟乳化以後,變成細小的粒子,均勻地分布在棉布的纖維上。石蠟和水是合不來的、水碰見石蠟,就形成橢圓形水珠,在石蠟上面滾來滾去。可見,是石蠟起了防雨的作用。物理學上把這種不透水的現象,叫做「不浸潤現象」。而水一旦遇到普通棉布,就通過纖維間的毛細管滲透進去,這就叫做「浸潤現象」。
物體是由分子組成的。同一種物質的分子之間的相互作用力,叫做內聚力;而不同物質的分子之間的相互作用力,叫做附著力。在內聚力小於附著力的情況下,就會產生「浸潤現象」;反之,則會出現「不浸潤現象」。雨衣不透水,正是由於水的內聚力大於水對雨衣的附著力的緣故。
物理學還告訴我們:水的內聚力作用在水表面形成表面張力。水的表面張力使水面形成一層彈性薄膜,當水和其它物體接觸時,只要水對它不浸潤,那麼這層彈性膜就是完好的、可以把水緊緊地包裹著。有人試驗過:巧妙地把水倒進浸過蠟的金屬篩里,水並沒有從篩眼裡漏下去。
常見的玻璃,看起來光滑晶亮。可是,水遇上它,卻緊緊地纏住不放,帶來了種種麻煩:下雨的時候,車前窗玻璃上的雨水擋住了司機的視線,很不安全,於是只好開動劃水器,把雨水排去;戴眼鏡的人,在喝熱水的時候,鏡片立即蒙上一層霧汽,擋住了視線,什麼東西也看不見了。
人們知道了水的表面張力的特性,了解了水的內聚力與附著力的關系以後,不僅巧妙地製成了雨衣,而且還造出了新穎的「憎」水玻璃——在普通玻璃上塗一層硅有機化合物葯膜,它大大削弱了霧汽對玻璃的附著力。用這種憎水玻璃做鏡片,為戴眼鏡的人解除了蒙霧的苦惱;把這種玻璃安在車的前窗上,劃水器也就用不著了。現在你該能說出篷布、布傘不漏雨的道理了吧!
10、「香蕉球」是怎樣踢出來的?
如果你經常觀看足球比賽的話,一定見過罰前場直接任意球。這時候,通常是防守方五六個球員在球門前組成一道「人牆」,擋住進球路線。進攻方的主罰隊員,起腳一記勁射,球繞過了「人牆」,眼看要偏離球門飛出,卻又沿弧線拐過彎來直進球門,讓守門員措手不及,眼睜睜地看著球進了大門。這就是頗為神奇的「香蕉球」。
為什麼足球會在空中沿弧線飛行呢?原來,罰「香蕉球」的時候,運動員並不是拔腳踢中足球的中心,而是稍稍偏向一側,同時用腳背摩擦足球,使球在空氣中前進的同時還不斷地旋轉。這時,一方面空氣迎著球向後流動,另一方面,由於空氣與球之間的摩擦,球周圍的空氣又會被帶著一起旋轉。這樣,球一側空氣的流動速度加快,而另一側空氣的流動速度減慢。物理知識告訴我們:氣體的流速越大,壓強越小(伯努利方程)。由於足球兩側空氣的流動速度不一樣,它們對足球所產生的壓強也不一樣,於是,足球在空氣壓力的作用下,被迫向空氣流速大的一側轉彎了。
乒乓球中,運動員在削球或拉弧圈球時,球的線路會改變,道理與「香蕉球」一樣。
要以最快的速度從一個地方去到數百公里,甚至數千公里以外的地方,一般人都會選擇乘搭飛機。可是,在不久的將來,一種新的交通工具將會帶領人們以高速於城市之間穿梭。
目前為止,一般的子彈火車能以 200 km/h 的速度前進。由於火車與路軌之間的磨擦力限制了火車的最高速度,所以人們便開始研究能懸浮於路軌之上的火車,於是便有磁浮火車的出現了。
顧名思義,磁浮火車是利用磁力使火車懸懸浮於路軌之上。磁浮火車經常被稱為 Mangle,即 Magnetically Levitated train 的簡寫。但是,利用一般的磁鐵並不能把火車穩定地浮起。要是你將兩塊磁鐵的北極相對,你會發現無法使一塊磁鐵穩定地浮在另一塊上 (圖一)。所以,要把火車浮起並不如想像中般簡單。
真正磁浮火車是如何浮起來的?目前,磁浮火車還在試驗階段。德國科學家設計了一個名為 Transrapid 的系統,利用了「電磁力懸浮法」(EMS) 把火車浮起 (圖二)。在這個系統中,火車的底部包著一條導軌,在火車底部起落架的電磁鐵向著導軌,磁力使火車懸浮在導軌之上約一厘米,即使在靜止的時候,火車仍然保持浮起。其它導引磁鐵則能使火車在行使時保持穩定。
日本的科學家則利用了「電動力懸浮法」(EDS) 把火車浮起。還記得甚麼是「電磁感應」嗎?當磁鐵在導體附近移動,導體內的磁場會因而改變 (圖三),並感應出電流。感應電流又能產生磁場,根據楞次定律,這樣產生出來的磁場總是傾向於抗拒引起這個感應的改變。「電動力懸浮法」應用了電磁感應的原理。圖四(a)顯示了這種磁浮火車的原理。火車在導槽內行走,槽的兩邊安有一系列 "8" 字形的線圈。當一輛列車快速駛過時,車兩邊的超導磁鐵便會在線圈上感應出電流。巧妙的是,超導磁鐵在 "8" 字形的線圈中心以下經過,因此 "8" 字形線圈下半部的磁通量改變比上半部大,感應出如圖四(b)所示的電流,產生磁力。"8" 字形線圈下半部的磁極與超導磁鐵的磁極相同,上半部則與之相反,結果是這兩部分的線圈對超導磁鐵產生的磁力,都有一個向上的分力,把列車懸浮起來。由於"8" 字形線圈只有在超導磁鐵運動時才能感應出電流並產生磁性,因此當火車靜止的時候,便不能浮起。所以,火車在啟動時會首先靠輪子來滑行,直到產生的磁力足以承托火車的重量,才將輪子收起來,就好像飛機起飛一樣。
那麼,磁浮火車是怎樣被推動的?它的基本原理很簡單。以日本的磁浮火車為例。移動的列車帶同超導磁鐵在導槽兩邊的線圈感應出電流,根據這些訊息,系統便會把交流電輸入導槽兩邊的推進線圈,產生南北梅花間竹的磁極 (圖五),對超導磁鐵造成拉力和推力,使列車加速。
磁浮火車能懸浮在路軌上行駛,免除了火車與路軌之間的磨擦力,故能以高速飛馳。估計未來的磁浮火車能以高達 500 km/h 的速度行駛,比現在最快的火車速度要高一倍。此外,磁浮火車非常寧靜。德國農民在磁浮火車路軌附近工作,幾乎察覺不到有火車經過呢!但磁浮火車有一個缺點,就是建造導軌的費用昂貴。磁浮火車只能在這些導軌上走,大大限制了它的發展。估計未來的鐵路發展,仍會以傳統火車為主。
值得中國人民興奮的是,世界上第一條商用的磁浮鐵路將於 2003 年於中國面世。這個計劃耗資 26 億元人民幣。到時 Transrapid 磁浮火車將會帶領人們以 200 km/h 的高速穿梭於上海市中心和浦東國際機場之間,整個旅程只需 10 分鍾!
鏡子問題
人距鏡越遠越走樣。因為鏡子里的像由鏡後鍍銀面的反射形成的,鍍銀面的不平或玻璃厚薄不勻都會產生走樣。走樣的鏡子,人距鏡越遠,由光放大原理,鍍銀面的反射光到達的位置偏離正常位置就越大,鏡子越走樣
以上回答你滿意么?
❼ 物理公式怎麼能正確運用
物理公式在解題中的應用
內容摘要:物理計算和物理實驗的設計一直是困擾中學生的一個拌腳石,也使我們很多學生「知難而退」,那麼如何克服這樣的困難就是我們教師要研究的課題,應用公式從未知量出發,去尋找解決問題的思路,是作者的一點心得。本文從物理公式在物理計算和物理實驗的分析和計算兩個方面提出了解決問題的思路。
關鍵詞:物理公式物理計算物理實驗應用
「物理計算並不難,只要找到合適的公式,正確的代入數據,或根據公式去尋找已知條件,你總可以得出答案。」這是我上高中時物理老師給我們上第一節課時講的一句話,這句話給我的啟發很深,因此整個高中階段本人也一直堅持這樣做了,實踐證明這個思路很清晰。現在本人就學習和教學中如何應用物理公式分析和解決問題作一簡單論述。
解物理題的難點主要是物理計算和物理實驗的設計,而這兩種類型題的分析和解答都離不開物理公式。
首先,在物理計算和實驗中選擇合適的公式非常重要。
物理學中計算題和實驗題的分析是比較難的,找不到合適的公式是第一個障礙,要做好這一點,必需對學習的每個物理量都很熟練,並能熟練的說出計算這個量的相關公式。
比如,求電阻的公式,除了用R=U/I外,還要知道可以用:P=I2R、P=U2/R、W=I2Rt、W=U2t/R、Q=I2Rt、Q=U2t/R、R=R1+R2、R=R1R2/(R1+R2)等公式求出R。只有對公式熟悉,才能在使用時得心應手。
其次,在計算題中利用公式找到正確思路是解物理問題的關鍵。
物理計算是要形成正確清晰的物理圖像,也就是以物理概念為基石,認真分析題中所涉及的物理對象,現象和所進行的物理過程,分析它所處的狀態和條件,在頭腦中形成清晰的物理圖像,而利用公式的目的就是讓這個分析過程有一個目標。逐級利用公式去分析涉及的物理量,直到實現我們的目標——求出未知量。
一、 對容易題型,只要准確確定公式,就能容易得出結果。
比如在已知時間、路程求速度,已知質量、體積求密度或者是已知壓力、受力面積求壓強等問題中,只要找到相應的公式,將已知數據代入即可求出結果。
二、 對較難題型,需要作進一步計算,才能找到求未知量的條件的。
1、這類問題中,一種是能找到公式,但在應用公式時卻沒有直接的數據讓你代入,對於一部分學生來說就有點困難了。但只要我們抓住公式,把公式中沒有現成數據的量作為未知量再進一步求解,仍然可以把問題化解掉。
例如:一艘輪船在水下6m深處破了一個面積為20cm的小洞,要堵住這個洞,堵塞物需要受水的壓力為多大?
首先我們得確定公式:求力可以用P=F/S變形公式F=PS求得,而這時的P在題目中並非已知,因此得進一步計算壓強P,因為是在水下,故可以P=ρgh求得壓強,然後再用F=PS求得壓力。
2、另一種是有已知量,也能用公式計算出所求的量,但求出的量並不是未知量,因此這類問題學生很容易出錯。
例如一列長200m的火車,以4m/s的速度全部通過一個隧道,歷時240s,則此隧道的長是多少?
從題中看是求路程的,已知了速度和時間,可以由S=vt求出,但求出的結果卻並不是我們要的隧道長。因為火車全部通過隧道時火車長是不能忽略的,求出的S中不僅有隧道長也包含火車長,還得由S隧道=S-S火車求得隧道長。
即S=vt=4m/s×240s=960m
S隧道=S-S火車¬=960m-200m=760m。
隧道實際長是760m而非960m。
3、綜合性較強的問題中要多次甚至要反復使用公式,才能求出我們要的結果。這對大部分學生來說都有一定難度,但只要找准思路,多次應用公式把一個個未知量解出來,最終是可以求出題目中要求的未知量的。
例如:在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,且滑動變阻器的滑片P處於中點C,當開關S閉合時,電壓表V1的示數為6V,電壓表V2示數為4V,小燈泡L正常發光,它消耗的電功率為1W,求
(1) 小燈泡的電阻值;
(2) 滑動變阻器的總阻值;
(3) 當滑動變阻器的滑片P移到A端時,小燈泡L仍然發光,它消耗的實際功率為多大?
分析:(1)欲求小燈泡的電阻值,可由P=U2/R的變形公式R=U2/P求得。這一問還是比較容易的。即:
R=U2/P=(4V)2/1W=16Ω
(2)欲求滑動變阻器的阻值可先求其接入電路一半時的阻值,由R=UBC/I知,還要求出滑動變阻器兩端的電壓和通過它的電流。這里的電壓UBC可以用U1和U2的值求得,而電流I可以利用串聯電路電流處處相等原理,由電燈的電流I=U/R求得。
即:UBC=U1-U2=6V-4V=2V
I=U2/R=4V/16Ω=0.25A
RBC=UBC/I=2V/0.25A=8Ω
(3)求小燈泡的實際功率可以用P=UI和P=U2/R、P=I2R求得,而這里用P=I2R最合適,因為總電壓已知,總電阻可以由R總=R燈+R滑求出,而燈泡的電阻也已求出,故用公式P=I2R最簡單。以下再按上一步分析的思路求解。
利用公式計算就是從未知量出發,找出能求未知量的公式,如果是有多個公式,則根據已知條件決定選用一個最簡單、最容易求解的公式。如果所選公式中也不是每個量都是已知的,則再利用相應的公式和已知條件去求出這個量,代入到未知量的公式中求出結果。只要明確這樣的思路,任何問題都可以迎刃而解。
第三,在實驗中應用公式為設計提供思路。
物理實驗是在人工控制條件下運用儀器、設備,使物理現象反復再現,從而有目的的觀測研究的一種方法,物理實驗考查則是讓學生在學習的基礎上能自己利用儀器實現這種有目的的再現。物理實驗考查中,尤其是考查間接測量的實驗中,許多同學在設計實驗時不知道要用哪個儀器,測什麼量。其實我們只要根據待測量的物理量的相關公式,就可以知道要測哪些物理量,然後利用相應量的關系,尋找實驗儀器,將相關量測出即可求出待測量了。
1、簡單實驗中,從實驗要測量的量中就可以確定選用儀器和實驗步驟的,直接根據公式中涉及的量去測量即可。
比如:在測量物質密度,物體的平均速度,未知電阻值的阻值等實驗中,只要我們根據這些量涉及的公式ρ=m/V、v=s/t、R=U/I即可知道要測量哪些量,用什麼儀器,怎麼樣安排步驟。
2、較難的實驗中可能一下子找不到儀器,或者不知道怎麼安排步驟,但抓住相關公式卻是重要的。一步不能測出的,可以象計算題中那樣,考慮間接測出相關量。
比如:給你一個電源,兩只電壓表,一個已知阻值的電阻,一個開關,若干導線,如何測一個求未知電阻的阻值?
分析:要測電阻,基本方法是伏安法測電阻,利用R=U/I測出U和I即可求出電阻。但這里只有測量電壓的電壓表,卻沒有測量電流的電流表,所以我們得考慮用間接方法測通過電阻的電流,這里就得用串聯電路電流處處相等的原理,通過串聯一個已知阻值的電阻R0,測出通過它的電流,來間接測量通過未知電阻RX的電流,此時I=U0/R0,那麼只要測出R0兩端電壓即可,而已知器材中還有一隻電壓表是可以測電壓的。
物理實驗的設計主要是要有一個模型(如上題中的伏安法測電阻),然後利用公式去推導相關待測量,直到可以利用所給器材去測量,就可以解決問題了。
總之,利用物理公式分析和解決問題是解物理問題的一條捷徑,從未知到已知,逐步使問題的答案明朗化。教給學生使用公式是,學會分析問題的思路,是我們每個教師的基本職責,希望這篇文章能給各位同仁帶來一點啟發。
❽ 物理知識在日常生活中有什麼應用
最大的應用就是因為有地心引力我們才不會掉到太空中,所以我們還活著,還可以上網路
❾ 物理在生活中有哪些運用
物理課程改革強調「從生活走向物理,從物理走向社會」。即注重與社會實際和生活實際相聯系,在具體生活環境中運用所學知識,分析和解決問題,注重學生學會學習,避免死記硬背。中考中聯系生產、生活實際的試題已是最多的最為重要的題型了。而「家」是我們溫馨的港灣,回到家裡可以身心輕松的美美的享受生活,可就在這一片不大的天地里,我們的衣食住行、舉手投足,都和物理密切相關,可以說,是物理帶給我們許多喜樂憂愁,影響著我們的生活質量。本文以家庭生活空間背景,對一些最為熟悉的現象和生活用具的使用,用中學物理知識作出解釋,作為學習物理和運用物理的案例,供大家參考。
一、與電學知識有關的現象
家中的用電器是並聯的,開關與所控制的電器串聯,插座可臨時加接用電器,也並聯在電路中;可調台燈,電爐較暗時,電路中電阻較大,電能表轉動較慢,節約電能;電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉化為內能,都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的;排氣扇(抽油煙機)利用電能轉化為機械能,利用空氣對流進行空氣變換; 電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭,插入三孔插座,防止用電器漏電和觸電事故的發生;微波爐加熱均勻,熱效率高,衛生無污染。加熱原理是利用電能轉化為電磁能,再將電磁能轉化為內能;家中的電燈,是利用電流的熱效應工作的,將電能轉化為內能和光能;廚房的爐灶(蜂窩煤灶,液化氣灶,煤灶,柴灶)是將化學能轉化為內能,即燃料燃燒放出熱量;電冰箱由溫控開關控制,是間歇性工作的,可以節約電能;測電筆可以區別火線和零線,筆中的電阻很大,它可以限制通過人體的電流;樓梯間的感應燈由聲和光控制,光元件和聲元件是串聯的。
二、與熱學知識有關的現象
1.與熱學中的熱膨脹和熱傳遞有關的現象:使用爐灶燒水或炒菜,要使鍋底放在火苗的外焰,不要讓鍋底壓住火頭,可使鍋的溫度升高快,因為火苗的外焰溫度高;鍋鏟、湯勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄用木料製成,是因為木料是熱的不良導體,以便在烹任過程中不燙手;爐灶上方安裝排風扇,是為了加快空氣對流,使廚房油煙及時排出去,避免污染空間;滾燙的砂鍋放在濕地上易破裂。這是因為砂鍋是熱的不良導體,燙砂鍋放在濕地上時,砂鍋外壁迅速放熱收縮而內壁溫度降低慢,砂鍋內外收縮不均勻,故易破裂;往保溫瓶灌開水時,不灌滿能更好地保溫。因為未灌滿時,瓶口有一層空氣,是熱的不良導體,能更好地防止熱量散失;炒菜主要是利用熱傳導方式傳熱,煮飯、燒水等主要是利用對流方式傳熱的;冬季從保溫瓶里倒出一些開水,蓋緊瓶塞時,常會看到瓶塞馬上跳一下。這是因為隨著開水倒出,進入一些冷空氣,瓶塞塞緊後,進入的冷空氣受熱很快膨脹,壓強增大,從而推開瓶塞;冬季剛出鍋的熱湯,看到湯面沒有熱氣,好像湯不燙,但喝起來卻很燙,是因為湯面上有一層油阻礙了湯內熱量散失(水分蒸發);冬天或氣溫很低時,往玻璃杯中倒入沸水,應當先用少量的沸水預熱一下杯子,以防止玻璃杯內外溫差過大,內壁熱膨脹受到外壁阻礙產生力,致使杯破裂;煮熟後滾燙的雞蛋放入冷水中浸一會兒,容易剝殼。因為滾燙的雞蛋殼與蛋白遇冷會收縮,但它們收縮的程度不一樣,從而使兩者脫離。
2.與物體狀態變化有關的現象:液化氣是在常溫下用壓縮體積的方法使氣體液化再裝入鋼罐中的,使用時,通過減壓閥,液化氣的壓強降低,由液態變為氣態,進入灶中燃燒;用焊錫的鐵壺燒水,壺燒不壞。這是因為水的沸點在1標准大氣壓下是100℃,錫的熔點是232℃,裝水燒時,只要水不幹,壺的溫度不會明顯超過100℃,達不到錫的熔點;燒水或煮食物時,噴出的水蒸氣比熱水、熱湯燙傷更嚴重。因為水蒸氣變成同溫度的熱水、熱湯時要放出大量的熱量;用砂鍋煮食物,食物煮好後,讓砂鍋離開火爐,食物將在鍋內繼續沸騰一會兒。這是因為砂鍋離開火爐時,砂鍋底的溫度高於100℃,而鍋內食物為100℃,離開火爐後,鍋內食物能從鍋底吸收熱量,繼續沸騰,直到鍋底的溫度降為100℃為止;用高壓鍋煮食物熟得快些。主要是增大了鍋內氣壓,提高了水的沸點,即提高了煮食物的溫度;夏天自來水管壁大量「出汗」,常是下雨的徵兆。自來水管「出汗」並不是管內的水滲漏,而是自來水管大都埋在地下,水的溫度較低,空氣中的水蒸氣接觸水管,就會放出熱量液化成小水滴附在外壁上。同時也說明空氣中水蒸氣含量較高,濕度較大,是下雨的前兆;煮食物並不是火越旺越快。因為水沸騰後溫度不變,即使再加大火力,也不能提高水溫,結果只能加快水的汽化,使鍋內水蒸發變干,浪費燃料;冬天水壺里的水燒開後,在離壺嘴一定距離才能看見「白氣」,而緊靠壺嘴的地方看不見「白氣」。這是因為緊靠壺嘴的地方溫度高,壺嘴出來的水蒸氣不能液化,而距壺嘴一定距離的地方溫度低,壺嘴出來的水蒸氣放熱液化成小水滴,即「白氣」;油炸食物時,濺入水滴會聽到「叭、叭」的響聲,並濺出油來。這是因為水的沸點比油低,水的密度比油大,濺到油中的水滴沉到油底迅速升溫沸騰,產生的氣泡上升到油麵破裂而發出響聲;冬天在衛生間洗澡時所見的「白氣」並不是氣,是懸浮在空中的小水滴,它是水蒸氣液化形成的,而夏天溫度較高,水蒸氣不易液化,所以看不見。
3.與熱學中的分子熱運動有關的現象:腌菜往往要半月才會變咸,而炒菜時加鹽幾分鍾就變咸了,這是因為溫度越高,鹽的離子運動越快的緣故;長期堆煤的牆角處,若用小刀從牆上颳去一薄層,可看見裡面呈黑色,這是因為分子永不停息地做無規則的運動,在長期堆煤的牆角處,由於煤分子擴散到牆內,所以颳去一層,仍可看到裡面呈黑色。
三、與力學知識有關的現象
電水壺的壺嘴與壺肚構成連通器,水面總是相平的;菜刀的刀刃薄是為了減小受力面積,增大壓強;為的是在切菜時,使接觸面光滑,減小摩擦;手上有肥皂時不易拎開水龍頭,因接觸面光滑,減小摩擦;鍋鏟柄、電水壺把手有凸凹花紋,使接觸面粗糙,增大摩擦;往保溫瓶里倒開水,根據聲音知水量高低。由於水量增多,空氣柱的長度減小,振動頻率增大,音調升高;磨菜刀時要不斷澆水,是因為菜刀與石頭摩擦做功產生熱使刀的內能增加,溫度升高,刀口硬度變小,刀口不利,澆水是利用熱傳遞使菜刀內能減小,溫度降低,不會升至過高;工具箱中的老虎鉗上的物理知識就更多了,手柄長可以省力,刀口可以增大壓強,花紋是為了增大摩擦,橡膠是為了絕緣。
我們在日常生活中,只要細心觀察身邊的事物和發生的現象,聯繫到我們學過的物理知識,去分析和解釋這些現象,就能夠提高觀察、分析及解決物理問題的能力,而且你會深刻的體會到物理是多麼有的用和有趣。