生活中物理科技是与技术产业连结在一起的,因此它又是科学、技术、生产一体化的生产体系,并且受到市场的大力推动。 下面我给大家分享一些物理科技论文500字,大家快来跟我一起欣赏吧。
物理科技论文500字篇一
生活中有很多的物理现象,许多简单的现象可以用所学知识去解答。
现象一:飞快的火车有一个安全距离,当我们在公路上步行时,不宜靠中太近,除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因,对此本文将作出解答。
现象二:取两片很薄的纸,将他们贴近,用力的吹,我们并不能将纸吹开,反而出现被“吹拢”的情况。
现象三:,对于相同流量的水而言,口径大的水龙头,水的流速很慢,但是对于口径小的水龙头,可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢?
总结来看,空气和水都是流体,在两者之间有着一定的共同点,都遵循流体的基本性质,在流体的学习中有两个很重要的方程叫:伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先,伯努里方程的基本表达式为:P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小,p指流体本身的密度,v指流体的速度。在上述但现象中,可把水和空气近似的看作理想流体,且它们作常流动。在以上前两种情况中,都可以将pgh看作是不变的,所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个
现象作出具体的解释。
解释现象一:其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说?当车飞快的从我们身边开过的时候,对周围的空气造成了影响:使它们的速度加快,在这样的情况下,根据上面的推倒易知:速度过快造成周围空气的压强减小,在汽车周围形成一个压强差,在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的,所以步行要尽量的靠边走。
解释现象二:当两片薄纸靠近,我们将它们看成和外面的空气分开,当我们吹气时,使得两纸间少量的空气流速加大,压强减小,外围的空气使得纸片贴在一起。
解释现象三:同流量即体积相同,所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时,流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知,当我们将口径边小时,必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用,比如切割水枪,对于一样的出水量,这种水枪的口径很微小,使得出水的速度极快,所含动能极大,
在生产上有很大的运用。
最后,要介绍一个很实用的方法:取水。在家中,看到大人用一根管子插到水里,用嘴在管口吸气,水就会自己流出来,我也试过,但没有成功,现在我目标了原因:必须保证吸气的一端低于出水的一端,为什么呢?这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空,水就被外界大气压压倒了出水端。
物理在我们的生活中有很大的作用,我们可以借着生活来学习物理,再利用物理来服务生活。
物理科技论文500字篇二
浮力的应用
孔明灯“孔明灯”,是以蜀汉刘备军中,足智多谋的军师诸葛亮(孔明)命名的,算起来已有一千七百多年的历史了。当年,诸葛孔明被司马懿围困於平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,於是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子,因而得名。 最早的孔明灯的作法是:用很细的竹篾做成灯笼架,四周和顶上都用薄纸糊严,只在底部留个圆口。在灯笼下面挂上松脂,点燃松脂后,灯笼就会升上空中。由于灯笼里有火光,古代战争中,曾经把它作为夜间军事行动的信号,如同现代所用的信号弹一样。
清朝年间,汉民族不满清政府的统治,纷纷起来开展“反清复明”斗争。为成义举,把放“孔明灯”作为统一行动的指挥信号。 过去,汉人们把“孔明灯”作通信联络使用,而后来人们把放“孔明灯”作为一种民间娱乐,现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿,象徵丰收成功,幸福年年。 孔明灯的结构可分为主体与支架2部份,主体大都以竹篦编成,次用棉纸或纸糊成灯罩,底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。
一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形,外面以薄白纸密密包围而开口朝下。欲点灯升空时,在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸,放飞前将油点燃,灯内的火燃烧一阵后产生热空气,孔明灯便膨胀,放手后,整个灯会冉冉飞升空,如果天气不错,底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。 孔明灯的原理与热气球的原理相同,皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积,而重量(密度)比空气小时就可飞起,此与水之浮力的道理是相同的。
将球内之空气加热,球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出,使内部空气密度比外部空气小,因此充满热空气之球体就会飞起来。
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物理学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。物理学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。下面是我为大家整理的物理学论文,供大家参考。
摘要:论述了X射线的发现,不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大发现;半导体的发明,使微电子产业称雄20世纪,并促进信息技术的高速发展,物理学是计算机硬件的基础;原子能理论的提出,使原子能逐步取代石化能源,给人类提供巨大的清洁能源;激光理论的提出及激光器的发明,使激光在工农业生产、医疗、通信、军事上得到广泛应用;蓝光LED的发明,将点亮整个21世纪.事实告诉我们,是物理学推动科技创新,由此得出结论:物理学是科技创新的源泉.昭示人们,高校作为培养人才的场所,理工科要重视大学物理课程.
关键词:X射线;半导体;原子能;激光;蓝光LED;科技创新;大学物理
1引言
物理学是一门研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用以及最一般的运动规律的科学[1-3],其内容广博、精深,研究方法多样、巧妙,被视为一切自然科学的基础.纵观物理学发展历史可以发现:其蕴含的科学思维和科学方法能够有效促进学生能力的培养和知识的形成,同时,其每一次新的发现都会带动人类社会的科技创新和科技发展.正因如此,大学物理成为了高等学校理、工科专业必修的一门基础课程.按照教育部颁发的相关文件要求[4-5],大学物理课程最低学时数为126学时,其中理科、师范类非物理专业不少于144学时;大学物理实验最低学时数为54学时,其中工科、师范类非物理专业不少于64学时.然而调查显示,众多高校(尤其是新建本科院校)并没有严格按照教育部颁发的课程基本要求开设大学物理及其实验课程.他们往往打着“宽口径、应用型”的晃子,大幅压缩大学物理和大学物理实验课程的学时,如今,大学物理及其实验课程的总学时数实际仅为32-96学时,远远低于教育部要求的最低标准(180学时).试问这么少的课时怎么讲丰富、深奥的大学物理?怎么能够真正发挥出大学物理的作用?于是有的院、系要求只讲力学,有的要求只讲热学,有的则要求只讲电磁学,…面对这种情况,大学物理的授课教师在无奈状态下讲授大学物理.从《大学物理课程报告论坛》上获悉,这不是个别学校的做法,在全国具有普遍性.殊不知,力、热、光、电磁、原子是一个完整的体系,相互联系,缺一不可.这种以消减教学内容为代价,解决课时不足的做法,就如同削足适履,是对教育规律不尊重,是管理者思想意识落后的一种体现.本文且不论述物理学是理工科必修的一门基础课,只论及物理学是科技创新的源泉这一命题,以期提高教育管理者对大学物理课程重要性的认识.
2物理学是科技创新的源泉
且不说力学和热力学的发展,以蒸汽机为标志引发了第一次工业革命,欧洲实现了机械化;且不说库伦、法拉第、楞次、安培、麦克斯韦等创立的电磁学的发展,以电动机为标志引发了第二次工业革命,欧美实现了电气化.这两次工业革命没有发生在中国,使中国近代落后了.本文着重论述近代物理学的发展对科学技术的巨大推动作用,从而得出结论:物理学是科技创新的源泉.1895年,威廉•伦琴(WilhelmR魻ntgen)发现X射线,这种射线在电场、磁场中不发生偏转,穿透能力很强,由于当时不知道它是什么,故取名X射线.直到1912年,劳厄(MaxvonLaue)用晶体中的点阵作为衍射光栅,确定它是一种光波,波长为10-10m的数量级[6].伦琴获1901年诺贝尔物理学奖,他发现的X射线开创了医学影像技术,利用X光机探测骨骼的病变,胸腔X光片诊断肺部病变,腹腔X光片检测肠道梗塞.CT成像也是利用X射线成像,CT成像既可以提供二维(2D)横切面又可以提供三维(3D)立体表现图像,它可以清楚地展示被检测部位的内部结构,可以准确确定病变位置.当今,各医院都设置放射科,X射线在医学上得到充分利用.X射线的发现不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大科学发现.1913-1914年,威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•劳仑斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6,P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d为晶格常数,α为入射光与晶面夹角,λ为X射线波长.布拉格父子提出使用X射线衍射研究晶体原子、分子结构,创立了X射线晶体结构分析这一学科,布拉格父子获1915年诺贝尔物理学奖.当今,X射线衍射仪不仅在物理学研究,而且在化学、生物、地质、矿产、材料等学科得到广泛应用,所有从事自然科学研究的科研院所和大多数高等学校都有X射线衍射仪,它是研究物质结构的必备仪器.1907年,威廉•汤姆孙(W•Thomson)发现电子,电子质量me=9.11×10-31kg,电子荷电e=-1.602×10-19C.电子的荷电性引发了20世纪产生革命.1947年,美国的巴丁、布莱顿和肖克利研究半导体材料时,发现Ge晶体具有放大作用,发明了晶体三极管,很快取代电子管,随后晶体管电路不断向微型化发展.1958年,美国的工程师基尔比制成第一批集成电路.1971年,英特尔公司的霍夫把计算机的中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,制成世界上第一个微处理器.80年代末,芯片上集成的元件数已突破1000万大关.微电子技术改变了人类生活,微电子技术称雄20世纪,进入21世纪微电子产业仍继续称雄.到各个工业区看看,发现电子厂比比皆是,这真是小小电子转动了整个地球啊!电子不仅具有荷电性,还具有荷磁性.
1925年,乌伦贝克—哥德斯密脱(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假说,每个电子都具有自旋角动量S轧,它在空间任意方向上的投影只可能取两个数值,Sz=±h2;电子具有荷磁性,每个电子的磁矩为MSz=芎μB(μB为玻尔磁子)[7].电子的荷磁性沉睡了半个多世纪,直到1988年阿贝尔•费尔(AlberFert)和彼得•格林贝格尔(PeterGrünberg)发现在Fe/Cr多层膜中,材料的电阻率受材料磁化状态的变化呈显著改变,其机理是相临铁磁层间通过非磁性Cr产生反铁磁耦合,不加磁场时电阻率大,当外加磁场时,相邻铁磁层的磁矩方向排列一致,对电子的散射弱,电阻率小.利用磁性控制电子的输运,提出巨磁电阻效应(giantmagnetoresistance,GMR),磁电阻MR定义MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)为零场下的电阻率,ρ(H)为加场下的电阻率[8].GMR效应的发现引起科技界强烈关注,1994年IBM公司依据巨磁电阻效应原理,研制出“新型读出磁头”,此前的磁头是用锰铁磁体,磁电阻MR只有1%-2%,而新型读出磁头的MR约50%,将磁盘记录密度提高了17倍,有利于器件小型化,利用新型读出磁头的MR才出现笔记本电脑、MP3等,GMR效应在磁传感器、数控机库、非接触开关、旋转编码器等方面得到广泛应用.阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔获2007年诺贝尔物理学奖.1993年,Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中观察到MR高达105%,称为庞磁电阻(Colossalmagnetoresistance,CMR),钙钛矿氧化物中有如此高的磁电阻,在磁传感、磁存储、自旋晶体管、磁制冷等方面有着诱人的应用前景,引起凝聚态物理和材料科学科研人员的极大关注[10-12].然而,CMR效应还没有得到实际应用,原因是要实现大的MR需要特斯拉量级的外磁场,问题出在CMR产生的物理机制还没有真正弄清楚.1905年,爱因斯坦提出[13]:“就一个粒子来说,如果由于自身内部的过程使它的能量减小了,它的静质量也将相应地减小.”提出著名的质能关系式△E=△m莓C2式中△m.表示经过反应后粒子的总静质量的减小,△E表示核反应释放的能量.爱因斯坦又提出实现热核反应的途径:“用那些所含能量是高度可变的物体(比如用镭盐)来验证这个理论,不是不可能成功的.”按照爱因斯坦的这一重大物理学理论,1938年物理学家发现重原子核裂变.核裂变首先被用于战争,1945年8月6日和9日,美国对日本的广岛和长崎各投下一颗原子弹,迫使日本接受《波茨坦公告》,于8月15日宣布无条件投降.后来原子能很快得到和平利用,1954年莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行.2009年,美国有104座核电站,核电站发电量占本国发电总量的20%,法国有59台机组,占80%;日本有55座核电站,占30%.截至2015年4月,我国运行的核电站有23座,在建核电站有26座,产能为21.4千兆瓦,核电站发电量占我国发电总量不足3%,所以我国提出大力发展核电,制定了到2020年核电装机总容量达到58千兆瓦的目标.核能的利用,一方面减少了化石能源的消耗,从而减少了产生温室效应的气体———二氧化碳的排放,另一方面有力地解决能源危机.利用海水中的氘和氚发生核聚变可以产生巨大能量,受控核聚变正在研究中,若受控核聚变研究成功将为人类提供取之不尽用之不竭的能量.那时,能源危机彻底解除.
20世纪最杰出的成果是计算机,物理学是计算机硬件的基础.从1946年计算机问世以来,经历了第一至第五代,计算机硬件中的电子元件随着物理学的进步,依次经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路;主存储器用的是磁性材料,随着物理学的进步,磁性材料的性能越来越高,计算机的硬盘越来越小.近日在第十六届全国磁学和磁性材料会议(2015年10月21—25日)上获悉,中科院强磁场中心、中科院物理所等,正在对斯格明子(skyrmions)进行攻关,斯格明子具有拓扑纳米磁结构,将来的笔记本电脑的硬盘只有花生大小,ipod平板电脑的硬盘缩小到米粒大小.量子力学催生出隧道二极管,量子力学指导着研究电子器件大小的极限,光学纤维的发明为计算机网络提供数据通道.
1916年,爱因斯坦提出光受激辐射原理,时隔44年,哥伦比亚大学的希奥多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一台激光器[14].由于激光具有单色性好,相干性好,方向性好和亮度高等特点,在医疗、农业、通讯、金属微加工,军事等方面得到广泛应用.激光在其他方面的应用暂不展开论述,只谈谈激光加工技术在工业生产上的应用.激光加工技术对材料进行切割、焊接、表面处理、微加工等,激光加工技术具有突出特点:不接触加工工件,对工件无污染;光点小,能量集中;激光束容易聚焦、导向,便于自动化控制;安全可靠,不会对材料造成机械挤压或机械应力;切割面光滑、无毛刺;切割面细小,割缝一般在0.1-0.2mm;适合大件产品的加工等.在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业得到广泛应用.2014年,仅我国激光加工产业总收入约270亿人民币,其中激光加工设备销售额达215亿人民币.
2014年,诺贝尔物理学奖授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科学家,是因为他们发明了蓝色发光二极管(LED),帮助人们以更节能的方式获得白光光源.他们的突出贡献在于,在三基色红、绿、蓝中,红光LED和绿光LED早已发明,但制造蓝光LED长期以来是个难题,他们三人于20世纪90年代发明了蓝光LED,这样三基色LED全被找到了,制造出来的LED灯用于照明使消费者感到舒适.这种LED灯耗能很低,耗能不到普通灯泡的1/20,全世界发的电40%用于照明,若把普通灯泡都换成LED灯,全世界每个节省的电能数字惊人!物理学研究给人类带来不可估量的益处.2010年,英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov),因发明石墨烯材料,获得诺贝尔物理学奖.目前,集成电路晶体管普遍采用硅材料制造,当硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管.此外,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好.因此,石墨烯被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业革命[14].2012年,法国科学家沙吉•哈罗彻(SergeHaroche)与美国科学家大卫•温兰德(DavidJ.win-land),在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”.他们的突破性的方法,使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步[16].
2013年,由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.早在2010年,我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作,提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系,薛其坤等在这一理论指导下开展实验研究,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题.这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗.而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则,电子自旋向上的在一个跑道上,自旋向下的在另一个跑道上,犹如在高速公路上,它们在各自的跑道上“一往无前”地前进,不产生电子相互碰撞,不会产生热能损耗.通过密度集成,将来计算机的体积也将大大缩小,千亿次的超级计算机有望做成现在的iPad那么大.因此,这一科研成果的应用前景十分广阔[17].物理学的每一个重大发现、重大发明,都会开辟一块新天地,带来产业革命,推动社会进步,创造巨大物质财富.纵观科学与技术发展史,可以看出物理学是科技创新的源泉.
3结语
论述了X射线,电子、半导体、原子能、激光、蓝光LED等的发现或发明对人类进步的巨大推动作用,自然得出结论,物理学是科技创新的源泉.打开国门看一看,美国的著名大学非常注重大学物理,加州理工大学所有一、二年级的公共物理课程总学时为540,英、法、德也在400-500学时[18].国内高校只有中国科学技术大学的大学物理课程做到了与国际接轨,以他们的数学与应用数学为例,大一开设:力学与热学80学时,大学物理—基础实验54学时;大二开设:电磁学80学时,光学与原子物理80学时,大学物理—综合实验54学时;大三开设:理论力学60学时,大学物理及实验总计408学时.在大力倡导全民创业万众创新的今天,高等学校理所应当重视物理学教学.各高校的理工科要按照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁发的《非物理类理工学科大学物理课程/实验教学基本要求》给足大学物理课程及大学物理实验课时.
参考文献:
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一、全息教学在初中物理教学中运用的策略
1.运用全息理论,对初中物理教学课型进行合理选择与搭配
新课改以后,物理课堂教学由传统的讲授内容方面转变到物理的过程方面,其核心是给学生提供机会、创造机会。因此,在物理教学中,教师要善于运用全息教学理论,并根据学生的生活经验和已有的知识背景,对课型合理地选择与搭配,带领学生运用多种方法对物理知识进行重演在现,激励学生发现并提出问题,进而激发学生学习物理的兴趣,培养学生创新和探究能力。例如:在讲静电屏蔽时,首先带领学生对静电屏蔽进行了实验,并得到了正确的结果。突然有一个学生提出问题“:用电吹风吹头时,电吹风其对电视信号有影响,那么是不是静电屏蔽不完全成立?”于是带领学生们又做了如下实验:将一个手机放在一个密闭的纸盒内,用另一部手机呼叫,学生们听到了响声。再让同学思考,如果将手机放在前面做过实验的金属笼内,是否能听到铃声?多数学生根据静电屏蔽原理猜测肯定不能。然而将手机放进铁笼后,仍能听到铃声。学生们都感到疑惑,难道静电平衡理论有误?针对这种现象让大家思考了“静电”二字,然后向学生们解释手机信号是一种电磁波而不是静电,其属一种交变的电磁场,遇到金属网时,金属网会感应出同频率的电磁波,只是强度变小,因此在仍能听到笼中手机铃声,也解释了,也就解释了为什么吹风机对电视信号有影响。这样通过对物理知识重演再现与对比的方式,加深了学生对物理知识的理解,从而提高了教学质量。
2.运用全息理论,根据物理教材和学情选择合适的教学方法
在进行物理教学时,物理教材中的安排的知识点难易程度不同,如果各个知识点都按照相同的教学方法去讲解,容易理解的知识点学生会掌握的相对熟练,而对于相对较难的知识点,就可能会导致学生对其似懂非懂,这样就会不利于学生的学习。这样物理教师在运用全息理论时,不要一味的按照一个教学方法进行讲解要注意对教学方法的改变,使学生能够熟练地掌握知识点。另外,每个学生对于知识点的掌握情况不同,有些学生可能掌握的好一些,有些学生掌握的差一些,因此物理教师要根据学情来选择教学方式,既要照顾那些掌握知识差的同学,也要让掌握较好的同学能够学到更多的知识。例如,在向同学讲解“测量”的知识点时,对与学生来说这个相对知识点相对容易,在日常生活中很容易接触到,因此教师在运用全息教学论时,可以先向学生对所要内容的主旨,主要思路进行讲解,然后对主要知识点进行仔细讲解,经过这样的讲解,学生会很容易对测量知识进行掌握。而在向学生讲解“光学规律”时,学生对其中的规律和容易混淆,如果物理教师还按照讲解“测量”方法向学生进行讲解,学生就很难掌握。因此,教师要改变教学方法,既要向学生进行理论讲解,也要带领学生对个规律进行实验,通过实验加深学生对光学规律的理解,使学生对知识点能够更好地掌握。3.运用全息理论,根据知识内容和特点选择合适的评价方式在物理教学中,物理教师对学生的评价方式非常重要,有的评价方式会激发学生学习物理的知识的兴趣,而有的评价方式可能使学生受到打击,从而失去学习物理的兴趣。因此教师要合理的运用全息理论,并且根据知识内容和特点选择合适的评价方式,激发学生学习物理的兴趣。例如,在课堂上让学生回答问题时,学生回答对了要给与肯定的评价,而如果学生回答错了,要用积极的评价方式去评价,用全息理论去告诉他,其在探讨知识的过程中,没有选择正确的方式方法,让其用正确的方式再去进行探讨,这样既让学生知道了自己了不足,也对学生进行了鼓励学生,这样学生就会乐意去学习,从而大大地提高物理教学质量。
二、结束语
鸟巢、水立方中的科技
大家都知道,北京2008奥运会体育中心是一个很大很漂亮的鸟巢样式,国家游泳中心则是一个很漂亮的充满着气泡的水立方,但是庞然大物下面究竟隐藏着哪些方面的技术呢?今天科技小论文将带领您解开这些什么的建筑物。
首先我们来说“鸟巢”,鸟巢建筑是基于国际建筑领先地位的,他是我国乃至世界在空间技术的应用方面的一个重大突破,也是首次将空间技术应用到建筑物结构框架上的一个重大创举。它是由我国多为建筑方面的专家通过进行可行性验证和安全构架验证而决定实施的一个重大工程,于是 鸟巢成了我国2008奥运会的一大标志之一。他将向全世界展示一个全新的中国。
首先在设计结构上,采用空间技术的鸟巢,在最大程度上介绍了对原材料的需求,节约了成本,并且形象完美纯净,是奥林匹克的一大亮点。
“水立方”以方型的建筑形态体现与“鸟巢”和谐共生的中国文化理念。“水立方”钢结构采用了新型的基于气泡理论的多面体空间钢架体系,属于国内外首创,是一个具有很高科技含量的建筑,结构设计面临着许多国内外前所未有的课题题将通过对新型空间结构几何构成与优化、结构整体分析与设计、结构风雪冰试验、各类节点和杆件计算方法与实验、室内环境声光电热研究、ETFE立面装配系统研究等方面的研究,完成将最终的成果直接应用于国家游泳中心的设计与施工,确保工程安全、经济、合理,同时纳入国家新版网格结构技术规程等课题立项目标。
大家知道了吧 原来水立方和鸟巢是这么回事,希望大家能够在生活中多思考,多长一双发现创新的眼睛,相信将来你也可以创造出一些有价值的想法。
观察玉米的生长过程
种 玉 米
3月20日 星期四 晴
今天科学课上,李老师拎着一袋粉红色的种子走进教室,笑眯眯地说:“同学们,今天这节课我们去实验基地种玉米。”老师向上推了推眼镜,接着说:“这种玉米和其他的玉米不同,别的都是金黄色的,可现在要种的玉米是粉红色的。”
“为什么呢?”同学们疑惑不解地问。
“问得好!为了防止虫蛀,这玉米种子上是拌了粉红色的防虫药。”
李老师把我们领到了花卉种植园,拿起了一只花盆,示范着种玉米给我们看,他边做边说:“你们在种的时候要注意3点:一是要把土松开,二是不能把种子插得太深;三是要等把种子种下去才能泡水。”
该我们自己动手了。我按照老师的方法,先在花盆底部的小洞上盖上一块小瓦片,然后将泥块敲成豆子般大小的碎土装入花盆中,再轻轻地将三颗玉米种子插进花盆内的土里(光滑椭圆的一头朝上,扁瘪的一端插下),最后将花盆慢慢地浸入水中一会儿,使泥土湿透。等这一切都做完,我们又按照李老师的吩咐,将花盆搬进了塑料温棚。
一节课的时间,一盆盆种有玉米种子的花盆整齐地排列着,它能发芽吗?我们期盼…… (王沈绩)
(简评:小作者具体地描写了自己种玉米种子的过程:盖洞——碎土——插种——浸水——移盆,恰当地运用了一些表示动作的词语。)
玉 米 种 子 发 芽 了
3月28日 星期五 晴
中午,老师说:“现在我们去大棚里看看我们种下的玉米种子,看看它们发芽了没有。”
我们高高兴兴地来到大棚,“哇,好热呀!”
“真闷人。”
“这儿有温度计,三十度呢!”
“难怪这么热。”……
我们像小鸟一样叽叽喳喳说个不停。
“大家快过来,玉米种子发芽了!”不知谁喊了一声,我们立刻跑到花盆旁去看。真的,有的玉米种子发芽了,嫩芽像个紫红色的、圆滚滚的小柱子,已经从土里顶了出来,我们用直尺量了量,高的有一厘米,矮的约半厘米,有的还没发芽。老师说:“再过几天会发芽的。”
一会儿工夫,我们一个个汗流满面,有的甚至解开衣服扇风,老师见此情景,说:“我们再等几天来观察一下吧,下次将会有更大的收获。”于是,我们都走出了温棚,准备下次再来观察。(陈 阳)
(简评:习作中写出同学们看到种子发芽的惊喜,并通过进入温棚时的议论,暗含着种子发芽所需的温度。)
玉 米 在 长 高
3月31日 星期一 晴
“小棍棍”的影儿常在我脑中浮现,它长大了吗?今天我们决定再去看看它们。
在远处我们就看到绿色的一小片,叶子在微风的吹拂下轻轻摆动。原先的“小棍棍”不见了,取而代之的是一张张细条形的、嫩嫩的绿叶,我们真是又惊又喜。老师告诉我们这是两张真叶,我们蹲下来仔细观察,看到它的茎有圆珠笔笔芯那么细,外皮仍像原来一样紫红,叶子的边缘一圈也是紫红的,外面的大叶子裹住里面的小叶子,像妈妈抱着小宝宝一样。同学们都拿出尺子量它的长度,最长的叶子有六厘米,宽两厘米左右,真不可思议。
“它们在温室里已健康发芽,得让它们出去晒晒太阳了,我们现在就将花盆搬到棚外去吧。”老师吩咐道。我们又一个个将花盆搬出去。
“玉米种子长得真快呀?”我们情不自禁地赞叹道。 (田佳敏)
(简评:小作者能将玉米苗茎的粗细和大家熟悉的圆珠笔笔芯作比较;将大叶子裹住小叶子比喻成妈妈抱着小宝宝;叶的长度、宽度用具体的数字来说明。这三种说明方法准确地描写了自己观察到的玉米生长情况。 )
玉 米 苗 长 粗 壮 了
4月15日 星期二 晴
已经有半个多月不去关心玉米了。
中午写字课之前,老师又带我们去观察玉米。于是我们又随着老师高高兴兴地来到花圃区。
“你们发觉玉米苗有啥变化了吗?”
“长高了。”
“比原来粗壮了。”
“叶子也多了、大了。”同学们纷纷说道。
“大家快看,花盆下面的小洞里冒出了白色的‘细线’。”不知谁大叫了一声。同学们一个个端起花盆,仰起头,盯着花盆底看,果真看到一根根“白丝线”歪歪扭扭地露在外面。
我们带着这些问题去请教老师,老师告诉我们:玉米苗长大了,长得粗壮了。那“白丝线”是玉米苗的根须,看来,花盆已经不能适应玉米苗的生长,我们得马上要给玉米苗安个新家,让它自由地、更好地生长。(蒋 璐)
(简评:本文通过对话的形式描写了自己观察到玉米的生长情况:长高、长粗、叶多等特点,尤其是对根须的描写,更带有探究性。)
给 玉 米 苗 安 个 新 家
5月8日 星期四 晴
今天下午,我们全班决定给玉米苗安个新家。
开始移栽了,我们端起花盆,愣住了:怎么把玉米苗移出来呢?如果拔的话,就会把叶子拧断;如果挖的话,可能会把根拔断,真叫我不知该怎么办。这时,我们纷纷跑到老师面前,问:“老师,怎么把小苗拔出来呢?”老师故意摸摸脑袋,说:“我也不知道,自己想想办法呀!”正当我抓耳扰腮、想不出办法的时候,我们恰巧看到我校老花匠也正在给花换盆。于是,我们便凑近仔细观察:只见他用手指从花盆底的小洞往上一顶,像花盆形状的土疙瘩便从花盆里冒出来了。我们也试了一下,可是玉米苗怎么也不肯出来,这时,我们便问老爷爷有什么好办法,老爷爷找来一根小棒,顶住花盆底小洞中的瓦片,再将花盆往下一按。这个办法果然灵,于是,我们像花匠一样,一个个地把玉米苗连土从花盆里弄了出来。
老师又找好了一垅空地,叫我们挖坑,我们用小锹往土里一插,再把小锹一撬,最后往上一提,就这样,一锹一锹地挖,一个小坑挖好了。我们先小心翼翼地把玉米苗放进坑里,再把土掩得平平展展,最后,拎起小桶给玉米苗浇上了水。这样,玉米苗的移栽工作就完成了。
我们看着刚刚移栽的玉米苗,轻轻地说:“玉米苗呀,快快长大吧,长大结出又大又甜的玉米棒给我们吃!”
(朱牧云)
(简评:小作者的题目很吸引人,带有儿童趣味。先写自己在移栽过程中遇到的困难,接着向老花匠请教,最后再写自己移栽的经过,写得有条有理。)
摘 玉 米
6月20日 星期五 晴
今天,老师说去掰玉米了,同学们乐的一蹦三尺高。
到了玉米地,远看玉米就像一位保安,在保护田野。走近一看一个个高大粗壮的玉米,就像一个个卫兵拿者几枚炮弹。
同学们在玉米田里窜来窜去,都在找最大的掰。老师说:“掰那种胡须是棕色的玉米,嫩绿色的还没成熟,还需长几天。”我好不容易找到我自己种的那一棵,盯住一个肥肥胖胖的大玉米。 我把叶子往下一按,左手扶助秆子,右手抓住玉米棒向下一扭一拉,就掰下来了。
接着,我们开始剥玉米,它穿着好几层薄薄的淡绿的“衣裳”,就像一个胆小的小姑娘把自己裹的严严实实。我小心翼翼地给它给它把一件件“衣服”脱下来,越往里面“衣服”越薄越嫩,最里面还有一簇簇粉丝一样的嫩胡须。啊!一粒粒米黄色的玉米新鲜圆润,成几路纵队整整齐齐地排列着,真诱人,我恨不得咬上一口。
不一会儿,我们掰了满满的一桶玉米,看着这丰收的果实,我们真是说不出的高兴。李老师“咔嚓”一声帮我们拍下了甜甜的笑。 (庄毓)
享 受 丰 收
6月20日 星期五 晴
“吃玉米喽!”“吃玉米喽!”大家欢呼着。
老师端着两篓子我们刚摘的、也是刚煮好的、冒着热气的、香喷喷的玉米走进教室。我们一个个谗得像猫见到了鱼口水直流,真想拿了就吃。老师见我们迫不及待的样儿,说:“怎么分呢?”“一人一根。”“闭着眼拿,不准拣。”大家纷纷发表自己的意见。
我们按次序排着队一个个上去拿,有的同学到篓子里摸了一根毫不犹豫地就走;有的在那翻来覆去,不知挑哪个好;还有的歪着头,闭着眼,左挑右选,放在手上掂掂,最后才拿定主意。轮到我了,我想挑个个大的,又不想站在那慢慢挑,免得影响别人,后来我不管三七二十一摸了一根粗粗的就走,睁眼一看,橘黄色的玉米粒个个饱满,真是好运。
开始品尝了,我手捧着玉米,凝视着它,虽然只是一个玉米,但它倾注了我一学期的几多汗水,我捧着它,就像捧着一个金宝宝。轻轻地咬上一口,玉米籽儿进入我的嘴里,甜到我的心里,我很开心,因为我再也不是家里的小公主,我终于学会了劳动,品尝到了劳动的果实……“你怎么才吃了这么点,我已吃了一半了。”同桌提醒我,我恍然大悟,也跟着大口大口地吃了起来,“呀,好嫩好香呀!”
我们全班同学都在津津有味地品尝着丰收的喜悦!
语文课程应植根于现实。应拓宽语文学习和运用的领域,注重跨学科的学习,使学生在不同内容和方法的相互交叉、渗透和整合中开阔视野,提高学习效率,初步获得现代社会所需要的语文实践能力。”
本学期,我班的科学课开展了“种玉米”的实践活动,因此,我抓住这一契机,利用语文活动课、作文课、科学课、综合实践活动和我校开设的科技教育校本课程,指导学生实践、观察,丰富他们的作文素材,培养他们留心周围事物、乐于书面表达的能力,因而写出了“种玉米”这一系列的观察日记。
参考资料:科技之家
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1.彩色投影小磁针
磁针就是指南针。指南针是我国四大发明之一。在当前的物理教学中,小小磁针可以用来判断磁场的方向。可是市场上出售的或上级部门调查拨的磁针用起来很不方便。老师在做磁场方向演示实验时,同学们在下面看不清楚,教师只好端着仪器走下来给同学们一个一个地看,很费时间。怎么办呢?经过同学们千方百计地想办法,终于制成了简易彩色投影小磁针,它既可以当指南针用,又可以在投影器上投影,使全班同学都能看见磁场的方向,为教学实验提供了极大的方便。、
简易的投影小磁针结构简单材料也很普通。它由子母扣钢针、大头针、有机玻璃条和透明投影胶片材料制成。制作方法是:将两根钢针分别穿两根钢针上,两根钢针要注意平衡。再将透明胶片剪成尖形长片,用502胶粘住在钢针上,一端一片,要注意对称,然后分别涂上红绿两种颜色。这样磁针上部就完成了。将有机玻璃条锯成块形,再磨成圆形为磁针的底座,烫在圆形有机玻璃中间。注意大头针要和底座垂直。小子母扣内凹处作为旋转的轴承支孔。把轴承支套在针尖上,这样磁针就会在针尖上旋转。最后一片是将小磁针磁化,方法是将条形磁铁S极从磁针中间部位向绿方抹过,这一方就是N极。这样,小磁针就磁化好了。
把自制的小磁针,放在投影器上,可以一目了然地从幕布上看到磁场各点的方向。
2.为什么衣服能使人暖和?
首先应该问问自己:真是衣服使人暖和吗?
要知道实际上不是皮袄使人暖和,恰恰相反,是人使皮袄暖和。难道不是这样吗?你知道皮袄不是炉子。“什么?”你会问。“那难道人是炉子吗?”一点不错,人是炉子!我们已经知道我们吃下去的食物——这就是劈柴,它在我们的身体里燃烧。这时候什么火花也没有看见,我们说它在燃烧,只是因为我们身体里感觉到热。
这个热需要保护。为了不让屋子里的热散到街上去,我们筑了厚厚的墙壁,冬天还安上双重的窗,还在门上包上毡。我们穿衣服也正是同样的原因。不让我们身体的热量散失到室内的空气里或者到街上去,我们使衣服暖和,它把我们的热量保持在我们身体周圄。我们的衣服当然也要向外散热,可是比我们身体散热慢得多。
3.[科技小论文]节省能源的路灯
中华民族是一个有着勤俭质朴的优良传统的民族,中国人民自古以来就保持着这一种良好的作风。无论是在生产劳动还是在日常生活中,也都体现出这个特点,总要力图以最节省的方式,尽可能办好每件事情。正是由于这一良好思想观念,我们才懂得去节省能源。能源问题对我国这样的人口大国有着非同寻常的意义,随着经济的发展,资源的大规模开发,能源紧缺问题就显得更加突出,在很大程度上影响我国的现代化建设。我们国家到目前为止仍旧提倡节俭的作风,在奥林匹克场馆的重大建设中,国家就是从实际需要考虑,提出了“节俭办奥运”的口号;在今年的55周年国庆相继提出“节俭办国庆”的口号。我们国家就是从顾全大局的角度出发,从节省能源方面做到勤俭的作风的。节省能源可以减少开支,促进经济的增长,还可以保护自然环境,也是走“可持续发展”道路的先决条件,更是为了我们的子孙后代。
在城市的夜晚,公路的两旁都亮着密集而又整齐的路灯,看上去宛如一条巨龙腾空,虽然这是一道亮丽的风景,但是许多时候这些路灯的光亮都白白浪费了,因为很大一部分时间里,路上是空荡荡的,这种情况尤其出现在经济、交通不是很发达的地区。电力资源的极大浪费,给这些地区的经济带来负面影响,无一利而有百害。那么,有没有既方便晚上行人和车辆通行,又节省能源的自动控制装置呢?
节省能源,实际上就是尽可能减少能源损失。偏僻的公路上,交通流量极少,长时间的打开路灯,不管是有车辆,还是没有车辆,有行人,还是没有行人,都造成能源的极大的浪费。即使有车辆经过,也不应该全线路灯都开亮,只应在车辆行驶的有效范围内打开路灯,否则那会造成多么巨大的损失!行人在路上走路也是如此,只应在行人走路的相应范围内打开路灯,满足照明的需要即可。这个问题可以类比现在常见的声控开关,只要有人在楼梯间走路,发出声音,声音产生的震动传递到声控开关,灯就会发亮,并且只在行人走路的范围内的灯亮了,而不是长期不灭的。从这里得到启示,当车辆和行人在公路上通过时,不就对路面产生了压强吗?要是有一种感应器能够在受到压强的作用下能自动控制开关,控制相应范围内的灯的亮和灭,这就达到了节省能源的目的。
那么这个感应器不能是通过声音产生的空气震动控制的,而是要通过车辆和行人对路面的冲击和压强而产生的路面震动控制,这两种震动是不同的,否则就会阴差阳错,说不定是动物的叫声,路以外的喧哗声就把灯亮了,同样达不到节省能源的目的。倘若车辆、行人发出的声音很小,灯不会亮呢?那么就形同虚设,毫不起作用。汽车的行驶、行人的走路,自然而然会对地面产生冲击和压强,使路面震动,这就可以利用路面的震动来控制路灯亮还是熄灭。假如有这样的一个装置:它可以安装在路灯的灯箱内,各个装置用一根金属棒与路面相连,当路面受到冲击和压强产生震动时,对应的路灯就会发光,哪里有车辆或行人,哪里的灯就会亮起来,震动停止,灯在一定时间限定内自动熄灭。这个装置就是利用冲击和压强产生的震动来控制路灯的,能够起到很好的节省能源的作用。当然,为了减少装置的安装数量,可以由这样的一个装置控制多盏路灯,装置与装置之间并联连接在一个电路中,也就是每隔一段路程安装一个,然后通过导线把装置与相应的路灯连接起来。我们不妨先把它命名为“震动感应器”。我们再来看一看“震动感应器”的工作原理:首先,金属棒就是用来感应路面上有无震动的。当汽车或行人在某一路段上经过,对路面施加压力的冲击,产生震动时,金属棒将震动传到“震动感应器”,“震动感应器”受到震动的刺激,命令由它控制的几盏路灯闭合开关发亮;车辆和行人继续经过下一路段,下个路段的“震动感应器”同样受到震动刺激也使对应的路灯发亮,依此类推。同时,车辆和行人经过以后的路段的“震动感应器” 由于没有继续受到金属棒传给它的震动信息而断开开关,不再使相应路灯继续发光。但要求这种“震动感应器”灵敏度要高,而且还能够判别震动的来源。比如遇到特殊情况,遇到雷电天气或者工厂产生的高分贝声响使空气剧烈震动,也会经过金属棒传到“震动感应器”,“震动感应器”误以为震动是由路面传来的,使路灯发光。因此,我们要调用科学技术钻研出一龀绦蚧蛞桓鲂〔考�诶锩妫�埂罢鸲�杏ζ鳌被崤卸险鸲�锹访娲�吹模�故鞘艿娇掌�鸲�挠跋齑�吹摹?
好了,只要在有路灯的公路上安装这种“震动感应器”,就不需要大量的人力来控制供电了,一切工作就交给机器来自动控制吧。我们可以想象,随着汽车或行人在路面经过,路灯次第发光与熄灭的情景,熠熠夺目,应接不暇,不也是夜间一道独特而又亮丽的风景吗?在方便交通的同时,最大的好处就是大大的节省了能源。
这种“震动感应器”是为节省能源而设计,希望这种装置能够应用到实际中去,发挥巨大的作用。在我们发展经济的同时,千万不要忽视了保护能源的重要性,节省能源,走可持续发展之路,已经成为人类的共识。
骨笛遐想
——浅析小提琴发声、调音的物理原理
一.选题意义
据我国最早的物理史学家吴南薰先生考证,世界上第一个人工制作的物理仪器就是在兽骨或竹管上挖孔并能吹出声音来的笛子。这既是一种乐器,也是一种声学仪器;我国古代对共鸣、弦的振动、管的音调的研究等都是通过乐器来进行的;希腊哲学家毕达哥拉斯发现了琴弦的长短与音高有一定的关系;从近代物理学发展来看,声学依旧占据着相当重要的部分,且与我们的生活息息相关;……
许多同学都会演奏一些乐器,但对于弦乐器的调试却无从下手。我们结合已经学过的振动学知识,浅析西洋擦弦乐器——小提琴的发声原理,并为演奏者检音、调试提供理论依据和实验结果参考。
二.相关物理知识
实际的乐音由基频、谐波(泛音)、分音三部分组成。每一个乐音即周期性的振动都可以分解为许多不同频率、不同相位、不同振幅的简谐振动的叠加。简单的简谐振动即正弦振动或余弦振动的传播产生的声波叫做纯音,实际的乐音如歌唱声、乐器声等都不是简单的纯音,而是许多的纯音的叠加。在这些简谐振动中,频率最低的叫做基频,基频的能量往往是最大的。频率是基频整数倍的叫做谐波,其余的高频振动叫做分音。现代的分析中表明,还有低于基频的次声。因此,从物理上讲,音乐声应由三部分组成:乐音、在音乐中使用的噪声(如锣、鼓、沙锤、梆子等没有固定音调的打击乐器和海涛、流水、风声等效果声音)以及对音色有影响的在谐波中存在的一部分超声。
一般来说,发生体振动的频率越高,人们听起来音调也越高;发生体的振动频率越低,人们听起来音调就越低。但音调与频率之间并不是严格按比例对应的。一般认为,频率每增高一倍,音调听起来就高一个八度,这仅仅限于中频段。在高音部分,听感偏低,即频率增加一倍,听起来不到高八度,而是偏低,于是要把频率调高些,以适应人的听觉。低音段则听感偏高,于是需要把频率调低些。
乐音听起来有一定的强弱,即音的响度,这是乐音的第二个主观量。声音的能量越大,声强越大,听起来响度就越大。但是,这二者也不是按比例一一对应的。
至于音色,更是一种主观感觉了。从传统来讲,决定音色的主要因素是频谱,所以常常根据频谱模仿各种音色。但据资料显示,实践表明:音的起始与结尾的瞬间状况,即“音头”和“音尾”,也同音色大有关系。音色不仅与频谱的组成(即基频、谐波和分音的数目、长短、相对强度、分音的不谐和程度及瞬态)有关,还与基频和谐波在听音区的位置有关,这是由于人耳对于多种频率的响度反映不同。音色也与听者距声源的距离有关,这是因为一个音中的各种成分的衰减不同。
三.相关音乐知识
音程,就是两个音音高之间的距离。在音乐上,音程用“度”表示。几度就是把起始音算在内,沿着音阶数有几个音名。钢琴上相邻两个键(包括黑键)之间差半音,两个半音等于一个全音。这也是一种表示音程的方法。音程与频率基本上是一一对应的关系。
把两个相差八度音程之间的音顺次排列,就成为音阶。规定音阶中各个音的由来及其精确音高的数学方法叫做律制。
最常用的三种律制是十二平均律、五度相生律和纯律。音阶中的各个音都有音名,由于生律的方法不同,不同律制生成音律中的同名音(例如都是 )其频率是不一样的。
十二平均律是我国明代科学家朱载堉最先发明的,比西欧早了几十年。他将一个八度音程(频率比为2)按等比数列均分为十二份,得十二律。当前的钢琴和所有键盘乐器以及带“品”的弦乐器等,用的都是这种律制。
数学表示:相邻两音之间的频率比均为: 即从任何一个音开始,比该音高半音的音,其频率是该音的频率乘 ;比该音低半音的音,其频率是该音的频率乘 ;以此类推,可得出所有音的频率。
十二平均律有许多优点,比如它易于转调,简化了不同调的升、降半音之间的关系。
在小提琴中,假如以 音的弦长为基准,那么小字一组(其中的 比 高两个八度) 、 、 、 、 、 、 对应的弦长之间按照十二平均律可由频率关系确定一组固定比值。
四.研究与实验
小提琴的弦是一根两端固定的细钢丝。在拨、擦弦线时产生的波列经两固定端反射,叠加后形成驻波,但其中包含有许多频率的波。在这里,我们只对决定音调高低的基频振动做出分析研究。
驻波的基频振动所对应的为波长最长的振动,即弦长 。提琴弦线与指板之间的距离很小,用手指在指板上压紧琴弦不同位置而使得弦产生的形变量很小,可以忽略不计。则可认为弦上张力 ,及弦的质量线密度 保持不变,可得弦线中波速 近似恒定。因此,可认为有如下比例关系成立:
实验过程:一把小提琴,经专业乐师调音后,定下 音,再由一位有多年演奏经验的同学拨奏单音,多位乐感敏锐、受过专业训练的同学一起听辨,配合其他乐器校对各音高。记录及计算数据如下表。表中的k值定义如下:
相差一个半音的两个音高对应
相差一个全音的两个音高对应
序号n 音高音名 比下
音程差 弦长/mm 总长:320.0mm 上述k值
第一次 第二次 第三次 平均值 计算值 理论值 误差率
1
全音 243.0 243.8 243.7 243.5 1.11 1.12 1.39%
2
全音 220.0 220.9 219.2 220.0 1.13 1.12 0.25%
3
半音 195.5 196.1 195.0 195.5 1.07 1.06 1.11%
4
全音 182.5 181.9 183.1 182.5 1.12 1.12 0.18%
5
全音 162.5 162.0 162.3 162.3 1.13 1.12 0.48%
6
全音 143.8 143.8 144.2 143.9 1.11 1.12 1.00%
7
半音 130.0 129.8 128.7 129.5 1.05 1.06 0.79%
8
124.0 122.4 123.2 123.2
其中弦长一栏为小提琴 弦(四根弦由粗到细依次叫作 、 、 、 弦,指的是该弦的空弦音)上对应各音高压指与琴码两固定点之间的距离,即参加振动的部分弦长。
如上数据显示,平均误差率为0.74%,基本符合前文理论分析。
五.结论
我们总结出对于一把小提琴(邻弦相差五度)的自我调试方法:
以一根弦,例如 弦,的空弦音 为标准,按音高关系计算出同一根弦上 所对应的弦的长度。取 音高即与 弦空弦音等高(这是小提琴的制作要求)。依次调整 弦的松紧、长度后,再算出 弦上 的音高,作为 弦的空弦音。……同理进行下去。
此种方法适用于各类提琴及吉他等擦、拨弦乐器,但须注意:
①对于比空弦音高出许多的音,计算方法误差较大。实验中在一根弦上进行多组数据测量只是为了便于计算、对比,得出结论;实际操作中应对各相邻琴弦依次校对。
②大提琴与吉他相邻的弦空弦音相差四度,计算时应注意数据与小提琴不同。
希望我们的研究能够对广大演奏弦乐器的音乐爱好者提供帮助。
物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。例如,光是找找汽车中的光学知识就有以下几点:
1. 汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜
利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。
2. 汽车头灯里的反射镜是一个凹镜
它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。
3. 汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩
汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。
4. 轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔
茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。
5. 除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的
当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。
再如下面一个例子:
五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。
一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。
明白了这个道理,对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。
另外,有些电器元件却是用两种热膨胀性质差别很大的金属制成的。例如,铜片的热膨胀比铁片大,把铜片和铁片钉在一起的双金属片,在同样情况下受热,就会因膨胀程度不同而发生弯曲。利用这一性质制成了许多自动控制装置和仪表。日光灯的“启动器”里就有小巧的双金属片,它随着温度的变化,能够自动屈伸,起到自动开启日光灯的作用。
这样的例子举不胜举,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。
谈到物理学,有些同学觉得很难;谈到物理探究,有同学觉得深不可测;谈到物理学家,有同学更是感到他们都不是凡人。诚然,成为物理学家的人的确屈指可数,但只要勤于观察,善于思考,勇于实践,敢于创新,从生活走向物理,你就会发现:其实,物理就在身边。正如马克思说的:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不但是我们的一门学科,更重要的,它还是一门科学。
物理学存在于物理学家的身边。勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清“天神发怒”的本质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将“上帝之火”请下凡,由此发明了避雷针;敢于创新的英国科学家亨利•阿察尔去邮局办事。当时身旁有位外地人拿出一大版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,苦于没有小刀。找阿察尔借,阿察尔也没有。这位外地人灵机一动,取下西服领带上的别针,在邮票的四周整整齐齐地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下邮票。外地人走了,却给阿察尔留下了一串深深的思考,并由此发明了邮票打孔机,有齿纹的邮票也随之诞生了;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;德国物理学家伦琴发现X射线;……研究身边的琐事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。
物理学也存在于同学们身边。学了测量的初步知识,同学们纷纷做起了软尺。有位同学别出心裁,用透明胶把制好的牛皮纸软尺包扎好,这样更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包装盒作为软尺的外壳,在盒的中心利用铁丝做一摇柄中心轴,软尺的末端固定在轴上,这样一个可以收拾并反复使用的卷尺诞生了。同时,这位同学受软尺自作的启示,用实验解决了一道习题:用软尺测量物体长度时,若把软尺拉长些,测量值是偏大还是偏小?他做了这样一个模拟实验:在白纸上画一条直线,标上刻度,然后用透明胶粘贴,再扯下来,便做成了“软尺”,用“软尺”不仅找到了上题的答案,而且还清楚地看到分度值变大了,知其然,并知其所以然;学了电学的有关知识后,同学们对蚯蚓能承受的最大电压进行了探究:当给它加上1.5V的电压时,蚯蚓迅速分泌粘液,且奋力挣扎,从瓶内跳出瓶外。当给它加上3V的电压时,蚯蚓被电为两截;有同学在测量“2.4V、0.5A”的小灯泡的功率,并研究其发光情况时,不满足于给灯泡加上2.4V的电压,而是用自己早已准备好的小灯泡做破坏性实验,不断加大灯泡两端的电压,直至电压高达9V、灯泡灯丝烧断,才停止探究;有同学在学习蒸发的知识时,不厌其烦地座在桌旁观察相同的两滴水(其中一滴水滩开),进行聚精会神地观察,然后进行分析、对比,得出影响蒸发的因素;……同学们捕捉身边的琐事进行探究的事例屡见不鲜。
身边的事物是取之不尽的,对与现实生活联系很紧密的物理学科来说,更是时时会用到的,用身边的事例去解释和总结物理规律,学生听起来熟悉,接受起来也就容易了。只要时时留意,经常总结,就会不断发现有利于物理教学的事物,丰富我们的课堂,活跃教学气氛,简化概念和规律。新课标告诉我们“义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。”
今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的。在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。