初中物理公式汇编 【力 学 部 分】 1、速度:V=S/t 2、重力:G=mg 3、密度:ρ=m/V 4、压强:p=F/S 5、液体压强:p=ρgh 6、浮力: (1)、F浮=F’-F (压力差) (2)、F浮=G-F (视重力) (3)、F浮=G (漂浮、悬浮) (4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排 7、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L2 8、理想斜面:F/G=h/L 9、理想滑轮:F=G/n 10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向) 11、功:W=FS=Gh (把物体举高) 12、功率:P=W/t=FV 13、功的原理:W手=W机 14、实际机械:W总=W有+W额外 15、机械效率: η=W有/W总 16、滑轮组效率: (1)、η=G/ nF(竖直方向) (2)、η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦) (3)、η=f / nF (水平方向) 1. 想使用滑轮组提起3×103 N的物体,绳子最大只能承受800 N的力,请设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组,画出示意图,并计算提起重物时所用的拉力.(绳重、动滑轮重、摩擦均不计)2.一根粗细均匀的木棒重500 N,一头着地,求抬起另一端所需多大的力?3.甲、乙两个同学体重之比是5∶4,其中甲同学质量为60 kg,则乙同学的质量和体重各是多少?4.已知作用在某杠杆上的动力是2 N,阻力是5 N,阻力臂长10 cm,为使杠杆平衡动力臂长多少cm?若将阻力增大 N仍使杠杆平衡,不改变力臂长短,动力应增大多少?5.一辆汽车质量为5 t,在水平公路上匀速行驶时,受到地面的摩擦力是800 N,空气阻力是200 N,试求汽车发动机的牵引力多大?地面对汽车的支持力多大?(g=10 N/kg)6.一个物体的体积是 dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少?如果这个物体重4 N,它在水中将是上浮、下沉还是悬浮?7.密度是×103 kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取g=10 N/kg,求:(1)木块重力;(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积. F=750 N作图略 kg cm 1 N 5×104 N 下沉7.(1)×104 N(2)×104 N(3) m3(4) m3
初中物理力学题探析 一、看图画,解释图画信息的能力。对于初中学生来说,用比较直观的图画去表达物理信息是非常符合学生的认知要求的。所以在平时的教育教学过程中,直观的图画是教学的重要的资源。利用图画去解释图画中所包含的物理信息是考试的要点之一。如下面三例:例题1:(吉林省)如图1所示,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,则两手指的所受的压力__________,压强____________。(填"相等"或"不相等")简析:这道题是通过日常生活的情景,分析物理现象。考查内容包括以下几个内容:一是关于力的相互作用的知识,二是关于铅笔受平衡力的作用(静止),三是比较"压力的作用效果"(即压强)。 参考答案:相等 不相等例题2:(海南省)为了预防"非典",小宇妈妈买回一个消毒用的手执喷雾器,图2是手执喷雾器的结构示意图,请你写出其不意种喷雾在工作过程中应用到哪些物理知识?简析:这是一道综合题。考查的要点很多,需要学生有较强的再现物理过程的能力及综合分析现象的能力。首先,学生必须比较清楚地再现手执喷雾器的整个工作过程,包括如何操作、这一操作引起哪些部分参与工作、引起什么效果等。参考答案:杠杆 弹力 能量转化 在气压作用二、读图像,分析数学关系的能力。用图像来表示物理概念中的数学关系是物理中的常用方法,这种方法不但直观,也具体较强的抽象思维的因素,是物理学习和科学研究的重要基本能力之一。例题3:(南京市)一个物体始终只受到两个力F1和F2的作用,一开始物体处于静止状态,且F1=F0。在t1时间内保持F1不变,只改变F2的大小,此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。图3中可以表示F2大小随时间变化的图像( )简析:图像题的一个特点是利用坐标的"语言"来表示物理知识,这样是有用"直观"的内容来表示较抽象的知识的特点。本题的首先理解是"是什么力(两个力的合力)较物体能沿=1=着与F1相同的方向运动?",根据这一点可以得出F1、F2两力的合力是沿F1方向的,所以F2的大小一定比F1(F0)的要小。参考答案:C三、按条件,设计实验方案的能力。按照一定的要求,利用探究的方式去设计一个实验方案来解决问题,对于初中学生来说是比较难的,但是通过试题的比较全面的分析与表达,降低了难度。例题4:(天津市)在一定的拉力范围内,弹簧受拉力时伸长的长度可能与所受拉力的大小成正比。为了验证这个猜想,给你一要弹簧、一个铁架台、一把较长的刻度尺和几个相同质量的钩码,请你用这些器材设计一个实验验证这个猜想。要求写也实验步骤和需要测量的数据,并设计一个记录数据的表格。简析:按一定的要求设计实验方案是科学研究的重要能力之一。本题立足于学生已有关于弹簧的知识的基础上设计实验方案,可以降低了题目的要求。参考答案:1.实验步骤:(1)把弹簧的一端吊在铁架台上,用刻度尺测出弹簧的长度l0(2)在弹簧的下端挂上一个钩码(设重为G),测出此时弹簧的长度为l1(3)在弹簧的下端挂上两个钩码(设重为2G),测出此时弹簧的长度为l2(4)在弹簧下端挂上三个钩码(设重为3G),测也此时弹簧的长度为l3分析:若有(l2-l0)/(l1-l0)=2/1,(l3-l0)/(l1-l0)=3/1,说明弹簧的伸长量与所受外力成比。表格:l0=拉力 弹簧长度l 弹簧伸长量l-l0 G2G3G......四、比要求,控制实验条件的能力。在对比实验中,如何控制实验的条件,如何确定变量与恒量等是整个实验设计的关键,也是探究实验能否取得成功的关键。这其中要求学生有较强的逻辑思维能力(即什么条件造成什么结果)和综合分析能力。例题5:(泉州市)为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,某同学做了如图4所示的系列实验。(1)实验中要使弹簧测力计的示数等于的所受滑动摩擦力的大小,应使木块在弹簧测力计的拉力作用下做____运动。(2)比较____图和____图中的弹簧测力计的示数可知,压力越大,摩擦力越大。(3)比较____图和____图中的弹簧测力计的示数可知,接触面越粗糙,摩擦力越大。=2=简析:解决此题关键在于找出每一个图之间的相同条件与不同条件(实验的恒量与变量),通过"由于不同的条件造成不同的结果"的逻辑思维解决问题。参考答案:(1)匀速 (2)甲 乙 (3)甲 丙五、联实际,分析生活现象的能力。当时,学习物理的一个口号为"STS"(即科学、技术、社会),如何把物理知识与物理知识的形成过程与生活实例结合起来是当前物理教育教学的一大热点问题。在中考的试题中,与用物理知识去分析生活实例成为一种能力。例题6:(广东省)自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识。例如:A.轮胎上刻有花纹B.车轮做成圆形C.塑料套紧在车把手上D.在转动部分添加润滑油E.脚踏板凹凸不平F.刹车时用力捏闸G.车轴处装有滚珠H.车的把手上有凹槽(1)上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母)通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是:______________;通过增大压力而增大摩擦的是:________;通过变滑动为滚动而减少摩擦的是:________;通过使接触面彼此分离而减少摩擦的是:________;(2)用力踩动脚踏板使自行车前进时,后轮与地面间摩擦力的方向朝___(填"前"或"后")(3)请你大胆发挥想象:假如没有摩擦,自行车会出现什么样的情况?写出两个合理的场景。简析:自行车上的物理知识除了上述的有关摩擦之外实际上还有:自行车上的杠杆、车座上有弹簧起减震的作用、车座面积大一些减少压强、紧急刹车时车可以马上停下来、紧急刹车时新轮胎往往后在后面的地面上留下一条黑痕迹、车铃会发出声音、车铃会成像、夏天车轮气打得太足会爆胎、车胎要打气、在前进的自行车不用蹬车还会前进一段时间等。要想解决好这些问题,需要学生平时认真观察、积极思考外,教师可以利用这些例子作为学生知识的形成的"素材"。参考答案:(1)AEH CF BG D (2)前 (3)刹不了车 车不能起动 抓不稳车把 车子不能组装等六、给现象,发现具体问题的能力。爱因斯坦说过,"提出一个问题往往比解决一个问题更重要"。在当前的中学小教育教学过程中,学生往往很善于解决现成的问题,但不善于提出新问题。能够提出新的问题是思维综合思考与创新的体现。根据一定的情境提出一个新问题是一个重要的科学能力。=3=例题7(河南省):给自行车打气时,越打车胎越硬;放在烈日下的自行车,车轮可能会爆胎,请对上述现象中的原因及结果进行分析,提出一个你认为需要研究的问题:_______简析:此题与例题6中分析的实际问题较为类似,相信,能够仔细观察与积极思考的学生会从中找出一些物理的知识与规律的。参考答案:气体的压强和质量有关吗?(或气体的压强和温度有关吗?温度越高气体的压强越大吗?体积一定时,气体的质量越大压强越大吗?等)七、因结果,设计探究方法的能力。探究的过程中,探究方法的选择往往决定着探究过程是否成功。实验探究的方法包括、器材的选择、操作的方法、及猜想的验证方法等。例题8:(荆门市)小枫学习了阿基米德原理后,虽然知道了浸入液体里的物体受到浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,但他总觉得浸没在水中的物体,受到的浮力还跟它在水浸没的深度有关,并且他猜想物体在水中浸没得越深,受到的浮力就越大。(1)现在小枫想通过实验探究自己的猜想是否正确,他应该在以下可供选择的器材中选择:______________________。(填写器材前面的字母)A.水 B.泡沫块 C.细线 D.弹簧测力计 E.木块 F.量筒 G.铁块 H.细竹棍(2)小枫探究实验的操作方法是______________。(3)小枫应该观察到的现象是____________________。(4)小枫得到的正确结论是_____________________。(5)小枫原先的猜想是_____是。(选填"正确"或"错误")简析:科学探究的过程最重要的是解决问题的思维过程。在这思维过程中,由于初中学生本身智力发展水平及能力水平的原因,不可能让学生解决很难的问题。所以,一般的科学探究问题都是学生在知识形成过程中较类似的问题。这样,学生通过再现相关知识的形成过程,通过思考后可解决了科学探究的过程。此题就是如此。参考答案:(1)A C D F E(2)把铁块用细线挂在弹簧测力计挂钩上,将铁块浸没在量筒水中的不同深度处(3)在不同深度处,弹簧测力计的读数相等(4)浸没在水中的物体受到的浮力与它浸没的深度没有关系(5)错误八、按目的,提出实验猜想的能力。根据一定的问题提出猜想,对于初中学生来说是有一定的难度的。学生提出的猜想到底是"胡思乱想"还是"科学结论的雏形",关键在于学生对于问题的理解能力,学生已有的知识水平及对知识的综合能力。例题9:(烟台市)在探究"浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟哪些因素有关"的实验时,部分同学提出如下猜想: ●物体所受浮力的大小可能跟物体的密度有关。=4=●物体所受浮力的大小可能跟物体的形状有关。......(1)除此之外你还有什么猜想?写出你的猜想。(2)请你就上述猜想任选一种,设计出实验探究方案(所选猜想可以是同学提出的也可是你自己提出的)。简析:由于生活经验的影响,一般学生在还未学习"阿基米德原理"时,都会让为"浸没在液体中的物体所受浮力的大小可能跟物体的形状、重量、大小等有关",这种考虑是生活的"错误经验"使然,而真正能够得到科学结论,就是通过实验去"验证"这些所谓的"猜想"。参考答案:(1)猜想只要合理即可(2)略九、究条件,综合物理知识的能力。在当时的教育教学改革的大气候下,科学学科的综合成为一种趋势。把初中的物理所有知识进行综合,这是对于学生的综合能力的考查。例题10:(荆门市)在三峡水电站发电机组安装现场,一位工人用滑轮组起吊质量为60千克的零件,他站在地上用200牛的力往下拉绳,用时15秒使零件匀速上升了3米,滑轮组工作时机械效率为75%。根据上述条件,你还能求出哪些量?请按示例要求,再求出6个量,并把它们填写在下列的表格内。(取g=10N/kg)编号 所求量 答案 示例 零件 600牛 123456简析:由于本题已知了物体质量、工作时间、物体上升距离、滑轮组工作时机械效率等量,几乎与之有关的力学其它量都可以求了。如有用功、总功、额外功、绳拉过的距离等。参考答案:提供9个参考答案如下:编号 所求量 答案 1 滑轮组对零件的拉力 600N 2 有用功 ×103J 3 总功 ×103J 4 额外功 ×103J 5 绳拉过的距离 12m 6 吊滑轮组用几段绳子 4段 7 绳端移动速度 8 零件上升速度 9 工人的功率 160W=5=十、导规律,处理实验数据的能力。实验数据的处理能力是关键系到能否正确得出科学结论的关键。但是,在一些实验中,实验数据往往是较为复杂的,且需要实验者用科学的眼光去判别哪些数据是有用的,哪些数据是无用的。由于初中学生本身的特点,一般初中物理实验的数据处理都是定性的,而定量的较少。例题11:如图5是某同学利用一端封闭的玻璃管探究气体体积与压强关系的实验装置图。实验时,用水银在管内封入一定质量的气体,将管倒插在水银槽中,使管内外水银面相样,此时管内空气柱的长度4cm。每向上提起玻璃管时,管内水银面升高、空气柱增长,并作相应测量。下表是该同学在实验过程中记录部分数据。(在实验过程中温度保持不变,外界压强始终为p0=76cmHg,玻璃管横截面积为2cm2)实验次数 1 2 3 4 空气柱长度h'/cm 4 16/3 8 16 空气的体积V/cm3 8 32/3 32 管内外液面差h/cm 0 19 38气体压强p/cmHg p0 3/4 p0 1/2 p0 1/4 p0(1)第3次实验遗漏的数据应为___cm3,第4次实验遗漏的数据应为____cm。(2)通过上面实验数据分析可得出一个结论:一定质量的气体,温度不变时,_________________________________________。简析:本题虽是定量的实验数据,但由于已知了绝大多数的实验数据,显得容易了许多。参考答案:(1)16 57 (2)体积与压强成反比(或压强越大体积越小)【力 学 部 分】 1、速度:V=S/t 2、重力:G=mg 3、密度:ρ=m/V 4、压强:p=F/S 5、液体压强:p=ρgh 6、浮力: (1)、F浮=F’-F (压力差) (2)、F浮=G-F (视重力) (3)、F浮=G (漂浮、悬浮) (4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排 7、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L2 8、理想斜面:F/G=h/L 9、理想滑轮:F=G/n 10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向) 11、功:W=FS=Gh (把物体举高) 12、功率:P=W/t=FV 13、功的原理:W手=W机 14、实际机械:W总=W有+W额外 15、机械效率: η=W有/W总 16、滑轮组效率: (1)、η=G/ nF(竖直方向) (2)、η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦) (3)、η=f / nF (水平方向) 再给你几个网址:
1、放大镜聚光2、水中的筷子为何会折断3、拿刀切菜(压强)4、船为何能在水上漂(树叶也行)5、小鸟为何能站在电线上而不被电到(零线火线)6、指南针为何指南而不指东7、夏天安电线时为何要让它松一点(热胀冷缩)
力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。工程给力学提出问题,力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说,工程力学包括:质点及工程力学刚体力学,固体力学,流体力学,流变学,土力学,岩体力学等。 人类对力学的一些基本原理的认识,一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中,已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。 1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作,但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。 纳维于1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日,纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》 ,这被认为是弹性理论的创始。其后,1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。 早在中国春秋战国时期(公元前5~前4世纪),墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年,美国的宾厄姆倡议设立流变学学会,这门学科才受到了普遍的重视。研究方法 分实验研究和理论分析与计算两个方面。但两者往往是综合运用,互相促进。实验研究 工程力学包括实验力学,结构检验,结构试验分析。模型试验分部分模型和整体模型试验。结构的现场测试包括结构构件的试验及整体结构的试验。实验研究是验证和发展理论分析和计算方法的主要手段。结构的现场测试还有其他的目的: ①验证结构的机能与安全性是否符合结构的计划、设计与施工的要求; ②对结构在使用阶段中的健全性的鉴定,并得到维修及加固的资料。理论分析与计算 结构理论分析的步骤是首先确定计算模型,然后选择计算方法。 土力学在二十世纪初期即逐淅形成,并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期,泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科, 二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦,其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。 从十九世纪到二十世纪前半期,连续体力学的特点是研究各个物体的性质,如梁的刚度与强度,柱的稳定性,变形与力的关系,弹性模量,粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度,通过实验分析与理论分析,研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律,因而自然也出现一些矛盾。 于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ,并以现代数学为基础,出现了一门新的学科——理性力学。1945年,赖纳提出了关于粘性流体分析的论文,1948年,里夫林提出了关于弹性固体分析的论文,逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。 随着结构工程技术的进步,工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法,到1847年,美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用,现代化实验设备的使用,新型材料的研究,新的施工技术和现代数学的应用等,促使工程力学日新月异地发展。 质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体,其大小及形状是固定的,不因外来作用而改变,即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律,它是研究工程技术科学的力学基础。 固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛,习惯上把这三门学科统称为建筑力学,以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。 在二十世纪50年代后期,随着电子计算机和有限元法的出现,逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ,后者应用于建筑力学时,它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和工程力学数值分析方法,研究结构分析的计算机程序化方法,结构优化方法和结构分析图像显示等。 如按使结构产生反应的作用性质分类,工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学,后者主要包括:结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的,而材料强度在本质上也具有非确定性。 随着科学技术的进步,20世纪50年代以来,概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入,并且逐渐形成了新的分支和方法,如可靠性力学、概率有限元法等。编辑本段《工程力学》 《工程力学》是由中国科协主管、中国力学学会主办、清华大学土木系承办的以工程应用为特点的全国性学术刊物。主要报导力学在工程及结构中的应用,刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文,包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。所以,它是力学刊物中专业覆盖面最宽、行业涉及面最广的期刊之一。《工程力学》 主管单位:中国科学技术协会 主办单位:中国力学学会 承办单位:清华大学土木系 出版单位:《工程力学》杂志社[1] 国际统一刊号:ISSN1000-4750 国内统一刊号:CN11-2595/O3 国际刊名代码:(CODEN)GOLIEB 性质及等级:EI全刊收录的一级学会主办的O3力学类核心期刊。百种中国杰出学术期刊。在各类科技期刊排名中,载文量、被引频次及影响因子均位居前列。其中1999年在力学类期刊中影响因子位居第一位,2002年名列第二 年期数:月刊。每年另有两期正规增刊(审批、Ei收录) 印张及版面:16个印张256页,大16K双栏 邮发代号:82-862编辑本段《工程力学》资料 工程力学 作 者: 宋本超,卞西文 主编《工程力学》 出 版 社: 国防工业出版社[2] 出版时间: 2010-1-1 开 本: 16开 I S B N : 9787118063950 定价:¥内容简介 本书以教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导,以“必需、够用”为原则进行编写。本书共20章,由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成。静力学部分包括静力学基本概念、简单力系、平面任意力系、空间力系等内容,主要研究受力分析和刚体的平衡问题,是材料力学的基础。材料力学部分包括轴向拉伸或压缩、扭转、剪切与挤压、弯曲变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等内容。运动学与动力学部分包括点的运动、刚体的基本运动、点的运动合成、刚体的平面运动、质点和刚体的动力学基础、动能定理以及动静法等内容。为了便于学习,每章后面均附有思考题和习题,并在附录中给出了答案。 本教材可作为高等职业院校机械类、机电类专业的教材。各院校也可以根据学时的安排和专业需要选讲部分内容。目录 第一篇 静力学 引言 第1章 静力学基本概念和物体受力分析 静力学的基本概念 刚体的概念 力的概念 集中力与均布载荷 力系 平衡 静力学公理 力的平行四边形法则(公理一) 二力平衡公理(公理二) 加减平衡力系公理(公理三) 作用和反作用定律(公理四) 约束和约束反力 约束相关概念 常见的约束类型 物体的受力分析和受力图 思考题 习题 第2章 简单力系 汇交力系合成与平衡的几何法 汇交力系合成的几何法 平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系合成与平衡的解析法 力在坐标轴上的投影 合力投影定理 平面汇交力系合成的解析法 平面汇交力系平衡的解析条件 力对点之矩与合力矩定理 力对点之矩的概念 合力矩定理 平面力偶理论 力偶的概念 力偶的性质 平面力偶系的合成 平面力偶系的平衡条件 思考题 习题 第3章 平面任意力系 力的平移定理 平面任意力系向一点简化 平面任意力系向一点简化 平面一般力系简化结果 平面任意力系的平衡条件 平面一般力系的平衡条件和平衡方程 平面平行力系的平衡方程¨ 静定与超静定问题的概念及物体系统的平衡 静定与超静定问题 物体系统的平衡 考虑摩擦时的平衡问题 思考题 习题 第4章 空间力系 力在空间直角坐标轴上的投影 力在空间直角坐标轴上的投影 合力投影定理 力对轴的矩 力对轴之矩 合力矩定理 空间力系的平衡及其应用 空间力系的简化 空间力系的平衡方程 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法 重心与形心 物体的重心 平面图形的形心 用组合法确定平面组合图形的形心 思考题 习题 第二篇 材料力学 引言 第5章 轴向拉伸和压缩 第6章 剪切与挤压 第7章 圆轴扭转 第8章 弯曲内力 第9章 弯曲应力 第10章 弯曲变形 第11章 应力状态分析和强度理论 第12章 组合变形 第13章 压杆稳定 第三篇 运动学与动力学 引言 第14章 点的运动 第15章 刚体的基本运动 第16章 点的合成运动 第17章 刚体的平面运动 第18章 质点和刚体动力学基础 第19章 动能定理 第20章 动静法 附录Ⅰ 常用图形的几何性质 附录Ⅱ 型钢表 附录Ⅲ 习题答案 参考文献编辑本段《工程力学》资料 书 名: 工程力学 《工程力学》作 者:赵晴 出版社: 机械工业出版社 出版时间: 2009-6-1 ISBN: 9787111266075 开本: 16开 定价: 元内容简介 本教材适用于工科非机类各专业本科生,机械类各专业自学考试本科生,机类各专业专科生,参考学时40-90学时。学时安排可分为三种:少学时(40学时)讲授静力学基础、平面力系平衡方程、杆件四种基本变形强度设计和压杆稳定设计;中学时(65学时)讲授静力学、材料力学全部内容;多学时(90学时)讲授静力学、材料力学、运动力学全部内容。 本教材内容编排以够用为度,兼顾理论体系完整;注重与工程实际问题的联系,重点突出,难点分散;全部插图具有三维效果。为了方便学生的学习,每章配有附录,对本章的知识点进行小结;选择典型问题进行讨论、讲解;总结解题方法;设置思考题供学生学习。为降低学生购书成本,此部分附于随书光盘中。图书目录 序 前言 绪论 第一篇 静力学 第一章 静力学基础 第一节 力的概念及其性质 第二节 力矩的计算 第三节 力偶的计算 第四节 约束与约束力 第五节 物体的受力分析 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二章 平面力系的简化 第一节 平面汇交力系的简化 第二节 平面力偶系的简化 第三节 平面一般力系的简化 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第三章 静力学平衡问题 第一节 平面力系的平衡条件和平衡方程 第二节 物体系统的平衡问题 第三节 考虑摩擦的平衡问题 第四节 空间一般力系的平衡问题 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第四章 重心及平面图形的几何性质 第一节 物体的重心坐标公式 第二节 平面图形的几何性质 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二篇 材料学 第五章 材料力学的基本概念 第一节 变形固体的概念 第二节 杆件的内力和应力 第三节 杆件的基本变形和应变 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第六章 杆件的内力和内力图 第一节 直杆轴向拉伸(压缩)时的轴力与轴力图 第二节 轴扭转时的内力及内力图 第三节 梁弯曲时的内力及内力图 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第七章 拉(压)杆件的应力、变形分析与强度设计 第一节 拉伸与压缩杆件的应力与强度设计 第二节 拉伸与压缩杆件的变形 第三节 拉(压)杆超静定问题 第四节 材料受拉伸与压缩时的力学性能 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第八章 剪切挤压实用计算 第一节 剪切与挤压 第二节 剪切与挤压的强度计算 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第九章 圆轴的扭转应力、变形分析与强度、刚度设计 第一节 圆轴扭转时的切应力分析 第二节 圆轴扭转强度设计 第三节 圆轴扭转变形与相对扭转角 第四节 扭转时圆轴的剐度设计 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第十章 梁的强度 第一节 弯曲梁横截面上的正应力 …… 第三篇 运动力学 附录 参考文献 [3]编辑本段《工程力学》资料 《工程力学》 武昭晖 张淑娟 葛序风 主编 16开 2008年8月出版 定价:元 ISBN 978-7-301-13653-9 出版社:北京大学出版社内容简介 本书是依据教育部最新制定的高职高专教育机械类及近机械类专业工程力学课程教学基本要求编写而成的。全书共分3篇12章,第1篇为静力学部分,第2篇为材料力学部分,第3篇为运动学和动力学部分。 本书文字简明,内容精练,简化理论推导,注重理论应用。本书可作为高职高专机械类及近机械类专业60~70学时工程力学课程的教学用书,也可供有关技术人员参考。目录 第1篇 静力学 第1章 静力学的基本概念和物体的 受力分析 第2章 平面力系 第3章 空间力系 第2篇 材料力学 第4章 轴向拉伸与压缩 第5章 剪切与挤压 第6章 圆轴扭转 第7章 平面弯曲 第8 章 强度理论与组合 变形时的强度计算 第3篇 运动学和动力学 第9章 点的运动 第10章 刚体的运动 第11章 动能定理 第12章 动静法编辑本段相关院校 很多理工科学校都开设工程力学这个专业。 研究生专业排名前十的学校分别是(排名依据中国研究生院分专业排名): 1、大连理工大学 2、上海交通大学 3、同济大学 4、南京航空航天大学 5、哈尔滨工业大学 6、清华大学 7、北京理工大学 8、浙江大学 9、西安交通大学 10、重庆大学
科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。可以仿照课本中的探究实验的模式,相当于实验报告,或者科学探究报告。当然,也可以用正规的论文模式。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论……
双峰二中创建八十年,培养人才三万余人。在教育、科技、军政、工农、艺术各界出现了众多有成就的人物。据1996年建校七十周年时的不完全统计:教育战线大学的正副教授、中学的特级教师,科技战线高级工程师以上,军政界地师级以上,工农战线的企业家、养殖家以及艺术、技能方面有突出成就或有著作问世者,总数在五百人以上。以下仅为部分之简单介绍。 (转自《双峰二中七十周年校庆纪念册》) 欧阳崇一 又名欧阳祜,青树坪人,起陆高小一班毕业。湖南和平解放前夕,任国min党第一兵团司令部第四处上校处长,主管后勤业务。积极趋向弃暗投明,抗拒执行白崇禧对长沙的破坏命令,促使司令员陈明仁和平起义。和平解放后,任兵团军需处长、省政府参事、省政协委员等职。他对母校感情甚深,曾来信说:“我1949年能走向光明,是与母校的教育分不开的,堪可告慰。” 匡燕鸣 双峰人,起陆高小四班毕业。1960年及1979年两次回校任党支书、校长。工作刻苦实干,文化大革命后拨乱反正,恢复学校元气,备著辛劳。荣膺全国教育战线劳动模范称号。后调任双峰一中党支书、校长。 戴鸿仪 青树坪人,起陆高小十一班毕业。四十年代曾回起陆初中任教,是有名数理老师。中国矿业大学北京研究生部教授,其与人合作发明的“矿用强力运输带横向断裂预报装置”获国家专利。享受国家特殊津贴。 欧阳谦叔 又名欧阳熙,青树坪人,起陆高小十六班毕业。曾任湖北歌剧团编剧、作曲。是著名歌剧《洪湖赤卫队》的主要作曲者。国家一级作曲家。其论文《歌剧探索三十年》曾发表于北京《音乐理论》杂志及《中国歌剧艺术文集》。1990年,他与爱人一同回到母校与师生们联欢,后又为母校校歌作曲。 欧阳骅 青树坪人,起陆初中十二班毕业。空军航空医学研究所研究员、教授、硕士和博士论文评审委员。编写了《中国航空百科词典》、《中国医学检验全书》及论文40余篇。所发明“管式液冷防暑降温背心”获国家专利。对母校怀有深厚感情,为庆祝母校七十周年校庆与爱人曾月英捐出多年积蓄设希望奖,要求奖励家庭困难而品学兼优的学生,以报答国家和母校对他们的培育之恩。 王文介 双峰县花门镇人,起陆初中十三班毕业。中国科学院南海海洋研究员、国际海洋研究委员会中国工作组委员、硕士研究生导师、国家特殊津贴获得者。获得过中国科学院科技进步二等奖,广东省科技进步特等奖、国家海洋局科技成果三等奖。主持和参与专门著作16本。有论文和译文60余篇在国内有关学报刊物发表。 曾月英(女) 青树坪人,起陆初中十五班毕业。1956年考入空军第二飞行学院,毕业后,分配空军专机师任飞行员,担任过中央首长专机机长。1987年被授予空军上校,一级飞行员。其机组获“英雄机组”称号,个人曾荣立二等功一次,三等功二次。三十年飞行近五千个小时,行程达200万公里,飞过四十多次专机,参加过常年的战备值班,执行过临时的抢险救灾,均安全而出色地完成了任务。 王影 原名李醒辰,永丰镇人,二中初五班毕业。1963年大学毕业后分配在林业部湖南农林工业设计研究院工作,并任该院副总工程师。他主持、设计的工程,多次获部、省奖励及先进称号。由于他的突出贡献,1993年起,享受政府特殊津贴。系民盟湖南省委副主委,第六届省政协委员,省八届人大常委。 李希特 双峰人,二中初十五班毕业。现为县文化局干部,中国剪纸学会会员、农工民主党县委常委、政协双峰常委。1995年,联合国教科文组织和中国民间文艺家协会联合授予他“民间工艺美术家”称号。有作品百余幅在报刊发表,并多次在展出中获奖。其《凤朝阳》《凤凰戏牡丹》经选送日本、瑞典展出。其三分钟人像剪影,以快、准、美受到中外好评,誉为“湘中一绝”。 欧阳梦轲 青树坪人,二中初二十一班毕业。1985年临池学书,兼学装裱。1988年获全省农民书法大奖赛三等奖,1990年获全省国土杯书法大赛二等奖,1993年获国际和平杯书法赛三等奖。其作品编入《中国国际艺术大观》。《人民日报》及《人事与人才》报道了其自学成才的事迹。 王振华 青树坪人,二中高一、二班毕业。乘改革开放东风,在农村发展养殖事业。全国养猪协会副理事长、湖南省动物人参系列产品开发公司总经理。荣获全国农村科普工作先进个人、全国科技致富能手、湖南省优秀科技工作者等称号。 谢和平 双峰县甘棠镇人,二中高三十一班毕业。现任四川大学校长、教授、博士生导师。中国科学院国际材料物理中心成员。他在岩石损伤力学和分形几何结合方面取得了开创性的成果,从而推动岩石力学的发展,他的学术成果在国内外产生了较大的影响。1992年被评为中国青年科学家。被聘至美、英、波兰、德国各大学讲学。共发表论文40余篇,英文著作3部,中文著作2部。
水的表面张力表面张力是一种特殊的力,它是液体(纯净液体、溶液)性质的一种表现.从微观上看,表面张力是因液体麦面薄层(约10-9米,并非几何面)内分子间的相互作用,它不同于液体内部分子间的相互作用,从而使液体表面层具有一种特殊性质.表面张力是分子力的一种宏观表现,在内聚力的作用下,表面层液体分子的移动总是尽量地使表面积减小.在液体表面形成一层弹性薄膜,这样便出现了表面张力.表面张力起源于分子引力,从其作用效果来看,它属一种拉力. 不同液体表面张力不同,是由于它们有不同的摩尔体积、分子极性和分子力.分子间作用力越大,密度越大,越不容易蒸发的液体,其表面张力越大,比如:水分子是由氢键缔合的,因此水的表面张力较大.液态汞原子是由金属键缔合的,其表面张力更大.一般液体表面张力系数约为40×10-3N/m左右. 液体能否浸润固体,与其表面张力有关.表面张力系数小者(30×10-3N/m左右),几乎能浸润一切固体;水的表面张力系数较大.它只能浸润某些固体.汞的表面张力系数更大,则仅能浸润某些金属. 表面张力系数是表征表面张力大小的物理量,是讨论液体表面现象、了解液体性质的重要物理参量.它与温度、压强、密度、纯度、气相或液相组成以及液体种类等有关,通常,密度小、容易蒸发的液体其表面张力系数较小.液氢、液氦的表面张力系数很小,汞则很大. 1、液体表面具有收缩趋势的微观解释 从力的角度分析:由于液体表面层分子显著地受到液体内部分子引力的作用(这其间也存在着分子斥力,只是分子引力占了优势).表面层外气体或其它液体分子的作用很小.于是,表面层内分子受力上、下不均,所以表面层分子仅受到了一指向液体内部的合引力,这一引力导致了表面层分子有向液体内部运动的趋势,宏观上便表现出液体表面具有自动收缩的趋势. 从能量的角度分析:由于液体表面层内出现了一个指向液体内部、自液面而下逐渐增强的分子引力场.液体分子由液体内部进入分子引力场,需要外力做功,其分子势能将增大(类似重力场中举起重物),而液体分子由表面进入液体内部,其势能会减小(类似重力场中下落物体).因任何物体的势能总有减小的倾向,以便使其稳定(势能最小原理),所以表面层的分子总想进入液体内部以获得“安稳”,从而使表面层分子的总势能尽可能减小.这一趋势宏观上使表面积趋于减小,即液面具有自动收缩的趋势. 2、表面张力和分子引力联系的解释 众所周知,表面张力及其形成和分子引力有着密切的关系.那么,与液面共面相切的宏观力——表面张力,和垂直液面指向液体内部的微观力——分子引力合力,二者的联系如何理解? 如前所述,液体表面层的分子因受到指向液体内部的拉力——分子引力的作用.表面层分子总要尽可能地向液体内部钻.这样一来,宏观上整个液面就会处在一种张紧的状态,表面上出现张力,即和液体表面共面且相切的表面张力.分子引力、表面张力的联系可用下面的事例说明类比:一直位于水平面上的小车,通过一个定滑轮在垂直向下的拉力作用下,该车上便会有一沿水平方向的力.分子引力和表面张力的关系是:前者为因,后者为果 3、表面张力和温度的关系 表面张力一般随温度升高而减小,因为温度升高,分子热运动加剧,液体分子之间距离增大.相互吸引力将减小,所以表面张力要相应地减小.到达临界温度(物质以液态形态出现的最高温度)时,表面张力减小到零.通常表面张力和温度的关系成一直线;也有的表面张力虽随温度增加而减小,但不是直线关系;有的二者关系则更复杂.表1是不同温度下水的表面张力系数值. 表1(第二行数值均乘以10-3) 4、表面张力和表面接触物质的关系 表面张力和液体表面接触的物质有关.通常不说明接触物质的表面张力值,是液体和该液体的饱和蒸汽或含有其饱和蒸汽的空气接触时的数值.如果接触的物质是别的气体或液体,那么表面张力将发生变化,这有点类似于物体间的动摩擦因数,如木块与铁块,木块与冰块之间的动摩擦因数就不一样·表2是20℃下水与不同物质接触时的表面张力系数值. 表2 5、表面张力和杂质的关系 纯净液体中溶有不同种类的物质时,由于溶液中部分溶质分子进入到溶液的表面层.如此,表面层的结构将变化,分子组成将会改变,分子间作用力也会随之发生变化,所以表面张力将改变.如:水中溶入酸、酯等物时,其表面张力(系数)相对纯水会减小,并随溶液浓度增加而渐小(20℃下,水中溶有肥皂,表面张力系数将从×10-3N/m,减至40×10-3N/m);水中溶入食盐、蔗糖等物时,表面张力(系数)则会稍稍变大,且随浓度加大而逐渐增大. 纯净液体的表面张力系数和液体表面的大小无关,但有时表面张力系数也和表面的大小有关,溶解了活性表面物质的液体(如肥皂水)便是如此. 水的表面张力: 一切物质分子间都存在吸引力:同一种类物质分子间的吸引力称之为内聚力;不同物质分子间的吸引力称之为附着力。在流体力学中,水分子是在不断作布朗运动的,水分子间互相存在吸引力,分子间的距离越小,吸引力就越大,这就是水的内聚力。水分子的这种内聚力在水表界面上的作用就使得水表界面(其厚度只有水分子直径的数量级)自动收缩的现象称为水表张力。但是,浮漂(固体)周围表面和水(流体)接触之间存在着的吸引力,则是两种不同物质的吸引力——即附着力。附
初中物理小论文范文摘 要:物理是一门历史悠久的自然学科。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; 物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边;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。关键词:物理 渗入 人类生活 各个领域 存在 物理学家 同学们 身边 科学意识 科学学习方法 科学思维方式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“、”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。
初中物理小论文范文摘 要:物理是一门历史悠久的自然学科。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; 物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边;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。关键词:物理 渗入 人类生活 各个领域 存在 物理学家 同学们 身边 科学意识 科学学习方法 科学思维方式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“、”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。
力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。下文是我为大家整理的关于物理学力学论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅析物理力学的产生及其发展
摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。
关键词:物理力学;产生;发展
一、物理力学发展需要解决的问题分析
在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。
在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。
针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。
在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。
还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。
二、新技术不断推动物理力学的发展
物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。
人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。1997年,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近20年来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。
本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。
参考文献:
[1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),2009,(02).
[2]钱学森.从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造[J].原子与分子物理学报,2007,(02).
[3]干洪.力学学科的发展现状与21世纪展望[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2001,(02)。
[4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06).
浅析力学在机械中的应用
[摘 要]力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。本文立足于力学,简要论述了力学的内涵及其发展历程,并对力学在机械中的应用进行了较为深入的探讨与分析。
[关键词]力学 弹性力学 断裂力学 工程力学 机械
力学是力与运动的科学,它的研究对象主要是物质的宏观机械运动,它既是一门基础科学,又是一门应用众多且广泛的科学。力学与天文学和微积分学几乎同时诞生,在经典物理的发展中起关键作用,推动了地球科学的发展进步,如大气物理、海洋科学等,同时力学也在机械中起着越来越重要的作用,且应用广泛。
一、力学
力学是一门独立的基础学科,主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系,可粗分为静力学、运动学和动力学三部分。
力学的发展历史悠久,古希腊时代力学附属于自然哲学,后来成为物理学的一个大分支,1687年,牛顿三大定律的提出标志着力学作为一门独立的学科开始形成。此后,随着资本主义生产的发展,到18世纪末,以动力学和运动学为主要特征的经典力学日益完善。19世纪,大机器生产促进了力学在工程技术和应用方面的发展,推动了结构力学、弹性固体力学和流体力学等主要分支的建立。19世纪末,力学已是一门相当发展并自成体系的独立学科。
二、力学在机械中的应用
力学在机械中的应用广泛,其典型应用主要有以下几种:
1.弹性力学在机械设计中的应用
弹性力学也称弹性理论,是固体力学的重要分支,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。机械运动当中,许多机械运转速度较高、承载很大,机械的弹性变形对系统的影响不容忽视,必须将机械系统按弹性系统进行分析和设计。由此可见,弹性力学在机械设计中应用广泛。一般情况下,弹性力学在凸轮机构设计、齿轮机构设计、轴设计中应用较为广泛。
齿轮机构在设计时运用了弹性力学的知识,渐开线作为齿廓曲线存在诸多优点,但用弹性力学知识加以分析便可得出它存在的一些固有缺陷,即当两齿轮啮合传动时,根据弹性力学中的赫兹公式分析可得,在其它条件相同的情况下,要想降低两齿轮在接触处的最大接触力,就必须增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,对于渐开线齿轮传动来说,由于要增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,就需要增大齿轮机构的尺寸,而两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径增大的范围是有限的,所以难以进一步达到齿轮机构尺寸小、而承载能力大幅度提高的目的。同时,弹性力学在轴设计中也有众多应用。为避免共振现象,对高转速的轴,如汽轮机主轴、发动机曲轴等设计时振动计算尤其重要,此时必须运用弹性力学知识。
2.断裂力学在机械工程中的应用
断裂力学,是固体力学的一门新分支,主要研究含裂纹构件的强度与寿命,是结构损伤容限设计的理论基础。断裂力学主要可分为线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类,前者适用于裂纹尖端附近小范围屈服的情况;而后者适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。断裂力学发展迅速,在机械工程中应用广泛,并占据重要地位。断裂力学在机械工程中的有效应用,不仅可以提高机械的性能与功效,更能防止工程设备发生灾难性的断裂事故,以确保机械、设备的安全可靠与良好运行。
首先,我国在采用断裂力学方法制订结构缺陷评定标准及安全设计规范方面已取得了较好的成绩,如压力容器、小型但用量大的液化石油气钢瓶及汽轮一发电机组等。
其次,概率断裂力学在可靠性设计中应用较多。概率断裂力学在可靠性设计中的广泛应用推动了可靠性设计的快速发展。运用参量的分布及安全余度来反映常规设计中不能准确反映的客观实际和常规设计安全评定中用安全系数不能准确反映的真实安全性。由于安全余度考虑了应力和强度的二阶矩,较好地反映了结构可靠度的实质,既考虑了变异特性又考虑了平均值,因而与失效分布有较直接的关系,使安全设计更可靠。国外已较完整地应用于飞机结构,如概率损伤容限分析、飞机结构可靠性和事故分析、飞机结构的耐久性分析等方面。我国在这方面开展的典型性研究则是海洋石油平台导管架焊接管节点的疲劳强度分析。
再者,可用断裂力学方法进行机械产品的失效分析。失效分析是指事故或故障发生后所进行的检侧和分析,目的在于找到失效的部位、失效原因和机理,从而掌握产品应当改进的方向及修复的方法,防止同类问题再次发生,以推进技术不断前进。因此,失效分析技术受到了社会各界的重视。断裂力学在机械产品失效分析中具有着重要作用。机械产品的主要失效模式有: 断裂、蠕变、疲劳、腐蚀、磨损及热损伤等,它们都可以借助断裂力学方法及断裂分析技术予以解决,断裂力学方法是失效分析的有力工具。
最后,运用断裂力学可以指导改进工艺及合理选材,如模具、焊接工艺等方面,可以减少工人的劳动量。
3.工程力学在机械修理中的应用
工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。处理机械工程出现的大量破坏问题,绝大多数是根据力学方面的知识作出判断和分析的。例如,汽车修理中汽车零部件的破坏分析与修理也是如此,其中,判断汽车半轴套管断裂的原因与确定修复方案等,全部流程无一不体现着工程力学知识在汽修中的应用。
三、结语
当今社会,科学技术迅猛发展,作为一门基础学科,力学也一定会得到进一步的发展与进步,且在机械中获得更广更深的应用。
参考文献
[1]林同骥,浦群.现代力学的发展[J].力学进展,1990,(1).
[2]李彦军.工程力学在汽修中的应用与对策[J].科技向导,2012,(32).
[3]侯岩滨.弹性力学在机械设计中的应用[J].辽宁师专学报,2005,(1).
[4]吴清可,刘元杰,张毓槐.断裂力学在机械工程中的应用[J].机械强度,1988,(6).
物理力学是力学的一个新分支,它从物质的微观结构及其运动规律出发,运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就,通过分析研究和数值计算,阐明介质和材料的宏观性质,并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。主要包括静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理性力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 物理力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,物理力学主要借助统计力学的方法。 物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面:一是趋向于平衡的过程,如各种化学反应和弛豫现象的研究;二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程,如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究;三是远离于衡态的问题,如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究;四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程,如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。 物理力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。 物质的性质及其随状态参量变化规律的知识,无论对科学研究还是工程应用都极为重要,力学本身的发展就一直离不开物性和对物性的研究。 近代工程技术和尖端科学技术迅猛发展,特别需要深入研究各种宏观状态下物体内部原子、分子所处的微观状态和相互作用过程,从而认识宏观状态参量扩大后物体的宏观性质和变化规律。因此,物理力学的建立和发展,不但可直接为工程技术提供所需介质和材科的物性,也将为力学和其他学科的发展创造条件。
力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。工程给力学提出问题,力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说,工程力学包括:质点及工程力学刚体力学,固体力学,流体力学,流变学,土力学,岩体力学等。 人类对力学的一些基本原理的认识,一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中,已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。 1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作,但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。 纳维于1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日,纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》 ,这被认为是弹性理论的创始。其后,1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。 早在中国春秋战国时期(公元前5~前4世纪),墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年,美国的宾厄姆倡议设立流变学学会,这门学科才受到了普遍的重视。研究方法 分实验研究和理论分析与计算两个方面。但两者往往是综合运用,互相促进。实验研究 工程力学包括实验力学,结构检验,结构试验分析。模型试验分部分模型和整体模型试验。结构的现场测试包括结构构件的试验及整体结构的试验。实验研究是验证和发展理论分析和计算方法的主要手段。结构的现场测试还有其他的目的: ①验证结构的机能与安全性是否符合结构的计划、设计与施工的要求; ②对结构在使用阶段中的健全性的鉴定,并得到维修及加固的资料。理论分析与计算 结构理论分析的步骤是首先确定计算模型,然后选择计算方法。 土力学在二十世纪初期即逐淅形成,并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期,泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科, 二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦,其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。 从十九世纪到二十世纪前半期,连续体力学的特点是研究各个物体的性质,如梁的刚度与强度,柱的稳定性,变形与力的关系,弹性模量,粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度,通过实验分析与理论分析,研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律,因而自然也出现一些矛盾。 于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ,并以现代数学为基础,出现了一门新的学科——理性力学。1945年,赖纳提出了关于粘性流体分析的论文,1948年,里夫林提出了关于弹性固体分析的论文,逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。 随着结构工程技术的进步,工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法,到1847年,美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用,现代化实验设备的使用,新型材料的研究,新的施工技术和现代数学的应用等,促使工程力学日新月异地发展。 质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体,其大小及形状是固定的,不因外来作用而改变,即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律,它是研究工程技术科学的力学基础。 固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛,习惯上把这三门学科统称为建筑力学,以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。 在二十世纪50年代后期,随着电子计算机和有限元法的出现,逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ,后者应用于建筑力学时,它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和工程力学数值分析方法,研究结构分析的计算机程序化方法,结构优化方法和结构分析图像显示等。 如按使结构产生反应的作用性质分类,工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学,后者主要包括:结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的,而材料强度在本质上也具有非确定性。 随着科学技术的进步,20世纪50年代以来,概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入,并且逐渐形成了新的分支和方法,如可靠性力学、概率有限元法等。编辑本段《工程力学》 《工程力学》是由中国科协主管、中国力学学会主办、清华大学土木系承办的以工程应用为特点的全国性学术刊物。主要报导力学在工程及结构中的应用,刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文,包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。所以,它是力学刊物中专业覆盖面最宽、行业涉及面最广的期刊之一。《工程力学》 主管单位:中国科学技术协会 主办单位:中国力学学会 承办单位:清华大学土木系 出版单位:《工程力学》杂志社[1] 国际统一刊号:ISSN1000-4750 国内统一刊号:CN11-2595/O3 国际刊名代码:(CODEN)GOLIEB 性质及等级:EI全刊收录的一级学会主办的O3力学类核心期刊。百种中国杰出学术期刊。在各类科技期刊排名中,载文量、被引频次及影响因子均位居前列。其中1999年在力学类期刊中影响因子位居第一位,2002年名列第二 年期数:月刊。每年另有两期正规增刊(审批、Ei收录) 印张及版面:16个印张256页,大16K双栏 邮发代号:82-862编辑本段《工程力学》资料 工程力学 作 者: 宋本超,卞西文 主编《工程力学》 出 版 社: 国防工业出版社[2] 出版时间: 2010-1-1 开 本: 16开 I S B N : 9787118063950 定价:¥内容简介 本书以教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导,以“必需、够用”为原则进行编写。本书共20章,由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成。静力学部分包括静力学基本概念、简单力系、平面任意力系、空间力系等内容,主要研究受力分析和刚体的平衡问题,是材料力学的基础。材料力学部分包括轴向拉伸或压缩、扭转、剪切与挤压、弯曲变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等内容。运动学与动力学部分包括点的运动、刚体的基本运动、点的运动合成、刚体的平面运动、质点和刚体的动力学基础、动能定理以及动静法等内容。为了便于学习,每章后面均附有思考题和习题,并在附录中给出了答案。 本教材可作为高等职业院校机械类、机电类专业的教材。各院校也可以根据学时的安排和专业需要选讲部分内容。目录 第一篇 静力学 引言 第1章 静力学基本概念和物体受力分析 静力学的基本概念 刚体的概念 力的概念 集中力与均布载荷 力系 平衡 静力学公理 力的平行四边形法则(公理一) 二力平衡公理(公理二) 加减平衡力系公理(公理三) 作用和反作用定律(公理四) 约束和约束反力 约束相关概念 常见的约束类型 物体的受力分析和受力图 思考题 习题 第2章 简单力系 汇交力系合成与平衡的几何法 汇交力系合成的几何法 平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系合成与平衡的解析法 力在坐标轴上的投影 合力投影定理 平面汇交力系合成的解析法 平面汇交力系平衡的解析条件 力对点之矩与合力矩定理 力对点之矩的概念 合力矩定理 平面力偶理论 力偶的概念 力偶的性质 平面力偶系的合成 平面力偶系的平衡条件 思考题 习题 第3章 平面任意力系 力的平移定理 平面任意力系向一点简化 平面任意力系向一点简化 平面一般力系简化结果 平面任意力系的平衡条件 平面一般力系的平衡条件和平衡方程 平面平行力系的平衡方程¨ 静定与超静定问题的概念及物体系统的平衡 静定与超静定问题 物体系统的平衡 考虑摩擦时的平衡问题 思考题 习题 第4章 空间力系 力在空间直角坐标轴上的投影 力在空间直角坐标轴上的投影 合力投影定理 力对轴的矩 力对轴之矩 合力矩定理 空间力系的平衡及其应用 空间力系的简化 空间力系的平衡方程 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法 重心与形心 物体的重心 平面图形的形心 用组合法确定平面组合图形的形心 思考题 习题 第二篇 材料力学 引言 第5章 轴向拉伸和压缩 第6章 剪切与挤压 第7章 圆轴扭转 第8章 弯曲内力 第9章 弯曲应力 第10章 弯曲变形 第11章 应力状态分析和强度理论 第12章 组合变形 第13章 压杆稳定 第三篇 运动学与动力学 引言 第14章 点的运动 第15章 刚体的基本运动 第16章 点的合成运动 第17章 刚体的平面运动 第18章 质点和刚体动力学基础 第19章 动能定理 第20章 动静法 附录Ⅰ 常用图形的几何性质 附录Ⅱ 型钢表 附录Ⅲ 习题答案 参考文献编辑本段《工程力学》资料 书 名: 工程力学 《工程力学》作 者:赵晴 出版社: 机械工业出版社 出版时间: 2009-6-1 ISBN: 9787111266075 开本: 16开 定价: 元内容简介 本教材适用于工科非机类各专业本科生,机械类各专业自学考试本科生,机类各专业专科生,参考学时40-90学时。学时安排可分为三种:少学时(40学时)讲授静力学基础、平面力系平衡方程、杆件四种基本变形强度设计和压杆稳定设计;中学时(65学时)讲授静力学、材料力学全部内容;多学时(90学时)讲授静力学、材料力学、运动力学全部内容。 本教材内容编排以够用为度,兼顾理论体系完整;注重与工程实际问题的联系,重点突出,难点分散;全部插图具有三维效果。为了方便学生的学习,每章配有附录,对本章的知识点进行小结;选择典型问题进行讨论、讲解;总结解题方法;设置思考题供学生学习。为降低学生购书成本,此部分附于随书光盘中。图书目录 序 前言 绪论 第一篇 静力学 第一章 静力学基础 第一节 力的概念及其性质 第二节 力矩的计算 第三节 力偶的计算 第四节 约束与约束力 第五节 物体的受力分析 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二章 平面力系的简化 第一节 平面汇交力系的简化 第二节 平面力偶系的简化 第三节 平面一般力系的简化 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第三章 静力学平衡问题 第一节 平面力系的平衡条件和平衡方程 第二节 物体系统的平衡问题 第三节 考虑摩擦的平衡问题 第四节 空间一般力系的平衡问题 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第四章 重心及平面图形的几何性质 第一节 物体的重心坐标公式 第二节 平面图形的几何性质 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二篇 材料学 第五章 材料力学的基本概念 第一节 变形固体的概念 第二节 杆件的内力和应力 第三节 杆件的基本变形和应变 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第六章 杆件的内力和内力图 第一节 直杆轴向拉伸(压缩)时的轴力与轴力图 第二节 轴扭转时的内力及内力图 第三节 梁弯曲时的内力及内力图 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第七章 拉(压)杆件的应力、变形分析与强度设计 第一节 拉伸与压缩杆件的应力与强度设计 第二节 拉伸与压缩杆件的变形 第三节 拉(压)杆超静定问题 第四节 材料受拉伸与压缩时的力学性能 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第八章 剪切挤压实用计算 第一节 剪切与挤压 第二节 剪切与挤压的强度计算 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第九章 圆轴的扭转应力、变形分析与强度、刚度设计 第一节 圆轴扭转时的切应力分析 第二节 圆轴扭转强度设计 第三节 圆轴扭转变形与相对扭转角 第四节 扭转时圆轴的剐度设计 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第十章 梁的强度 第一节 弯曲梁横截面上的正应力 …… 第三篇 运动力学 附录 参考文献 [3]编辑本段《工程力学》资料 《工程力学》 武昭晖 张淑娟 葛序风 主编 16开 2008年8月出版 定价:元 ISBN 978-7-301-13653-9 出版社:北京大学出版社内容简介 本书是依据教育部最新制定的高职高专教育机械类及近机械类专业工程力学课程教学基本要求编写而成的。全书共分3篇12章,第1篇为静力学部分,第2篇为材料力学部分,第3篇为运动学和动力学部分。 本书文字简明,内容精练,简化理论推导,注重理论应用。本书可作为高职高专机械类及近机械类专业60~70学时工程力学课程的教学用书,也可供有关技术人员参考。目录 第1篇 静力学 第1章 静力学的基本概念和物体的 受力分析 第2章 平面力系 第3章 空间力系 第2篇 材料力学 第4章 轴向拉伸与压缩 第5章 剪切与挤压 第6章 圆轴扭转 第7章 平面弯曲 第8 章 强度理论与组合 变形时的强度计算 第3篇 运动学和动力学 第9章 点的运动 第10章 刚体的运动 第11章 动能定理 第12章 动静法编辑本段相关院校 很多理工科学校都开设工程力学这个专业。 研究生专业排名前十的学校分别是(排名依据中国研究生院分专业排名): 1、大连理工大学 2、上海交通大学 3、同济大学 4、南京航空航天大学 5、哈尔滨工业大学 6、清华大学 7、北京理工大学 8、浙江大学 9、西安交通大学 10、重庆大学
力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。下文是我为大家整理的关于物理学力学论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅析物理力学的产生及其发展
摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。
关键词:物理力学;产生;发展
一、物理力学发展需要解决的问题分析
在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。
在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。
针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。
在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。
还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。
二、新技术不断推动物理力学的发展
物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。
人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。1997年,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近20年来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。
本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。
参考文献:
[1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),2009,(02).
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[4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06).
浅析力学在机械中的应用
[摘 要]力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。本文立足于力学,简要论述了力学的内涵及其发展历程,并对力学在机械中的应用进行了较为深入的探讨与分析。
[关键词]力学 弹性力学 断裂力学 工程力学 机械
力学是力与运动的科学,它的研究对象主要是物质的宏观机械运动,它既是一门基础科学,又是一门应用众多且广泛的科学。力学与天文学和微积分学几乎同时诞生,在经典物理的发展中起关键作用,推动了地球科学的发展进步,如大气物理、海洋科学等,同时力学也在机械中起着越来越重要的作用,且应用广泛。
一、力学
力学是一门独立的基础学科,主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系,可粗分为静力学、运动学和动力学三部分。
力学的发展历史悠久,古希腊时代力学附属于自然哲学,后来成为物理学的一个大分支,1687年,牛顿三大定律的提出标志着力学作为一门独立的学科开始形成。此后,随着资本主义生产的发展,到18世纪末,以动力学和运动学为主要特征的经典力学日益完善。19世纪,大机器生产促进了力学在工程技术和应用方面的发展,推动了结构力学、弹性固体力学和流体力学等主要分支的建立。19世纪末,力学已是一门相当发展并自成体系的独立学科。
二、力学在机械中的应用
力学在机械中的应用广泛,其典型应用主要有以下几种:
1.弹性力学在机械设计中的应用
弹性力学也称弹性理论,是固体力学的重要分支,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。机械运动当中,许多机械运转速度较高、承载很大,机械的弹性变形对系统的影响不容忽视,必须将机械系统按弹性系统进行分析和设计。由此可见,弹性力学在机械设计中应用广泛。一般情况下,弹性力学在凸轮机构设计、齿轮机构设计、轴设计中应用较为广泛。
齿轮机构在设计时运用了弹性力学的知识,渐开线作为齿廓曲线存在诸多优点,但用弹性力学知识加以分析便可得出它存在的一些固有缺陷,即当两齿轮啮合传动时,根据弹性力学中的赫兹公式分析可得,在其它条件相同的情况下,要想降低两齿轮在接触处的最大接触力,就必须增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,对于渐开线齿轮传动来说,由于要增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,就需要增大齿轮机构的尺寸,而两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径增大的范围是有限的,所以难以进一步达到齿轮机构尺寸小、而承载能力大幅度提高的目的。同时,弹性力学在轴设计中也有众多应用。为避免共振现象,对高转速的轴,如汽轮机主轴、发动机曲轴等设计时振动计算尤其重要,此时必须运用弹性力学知识。
2.断裂力学在机械工程中的应用
断裂力学,是固体力学的一门新分支,主要研究含裂纹构件的强度与寿命,是结构损伤容限设计的理论基础。断裂力学主要可分为线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类,前者适用于裂纹尖端附近小范围屈服的情况;而后者适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。断裂力学发展迅速,在机械工程中应用广泛,并占据重要地位。断裂力学在机械工程中的有效应用,不仅可以提高机械的性能与功效,更能防止工程设备发生灾难性的断裂事故,以确保机械、设备的安全可靠与良好运行。
首先,我国在采用断裂力学方法制订结构缺陷评定标准及安全设计规范方面已取得了较好的成绩,如压力容器、小型但用量大的液化石油气钢瓶及汽轮一发电机组等。
其次,概率断裂力学在可靠性设计中应用较多。概率断裂力学在可靠性设计中的广泛应用推动了可靠性设计的快速发展。运用参量的分布及安全余度来反映常规设计中不能准确反映的客观实际和常规设计安全评定中用安全系数不能准确反映的真实安全性。由于安全余度考虑了应力和强度的二阶矩,较好地反映了结构可靠度的实质,既考虑了变异特性又考虑了平均值,因而与失效分布有较直接的关系,使安全设计更可靠。国外已较完整地应用于飞机结构,如概率损伤容限分析、飞机结构可靠性和事故分析、飞机结构的耐久性分析等方面。我国在这方面开展的典型性研究则是海洋石油平台导管架焊接管节点的疲劳强度分析。
再者,可用断裂力学方法进行机械产品的失效分析。失效分析是指事故或故障发生后所进行的检侧和分析,目的在于找到失效的部位、失效原因和机理,从而掌握产品应当改进的方向及修复的方法,防止同类问题再次发生,以推进技术不断前进。因此,失效分析技术受到了社会各界的重视。断裂力学在机械产品失效分析中具有着重要作用。机械产品的主要失效模式有: 断裂、蠕变、疲劳、腐蚀、磨损及热损伤等,它们都可以借助断裂力学方法及断裂分析技术予以解决,断裂力学方法是失效分析的有力工具。
最后,运用断裂力学可以指导改进工艺及合理选材,如模具、焊接工艺等方面,可以减少工人的劳动量。
3.工程力学在机械修理中的应用
工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。处理机械工程出现的大量破坏问题,绝大多数是根据力学方面的知识作出判断和分析的。例如,汽车修理中汽车零部件的破坏分析与修理也是如此,其中,判断汽车半轴套管断裂的原因与确定修复方案等,全部流程无一不体现着工程力学知识在汽修中的应用。
三、结语
当今社会,科学技术迅猛发展,作为一门基础学科,力学也一定会得到进一步的发展与进步,且在机械中获得更广更深的应用。
参考文献
[1]林同骥,浦群.现代力学的发展[J].力学进展,1990,(1).
[2]李彦军.工程力学在汽修中的应用与对策[J].科技向导,2012,(32).
[3]侯岩滨.弹性力学在机械设计中的应用[J].辽宁师专学报,2005,(1).
[4]吴清可,刘元杰,张毓槐.断裂力学在机械工程中的应用[J].机械强度,1988,(6).
水的表面张力表面张力是一种特殊的力,它是液体(纯净液体、溶液)性质的一种表现.从微观上看,表面张力是因液体麦面薄层(约10-9米,并非几何面)内分子间的相互作用,它不同于液体内部分子间的相互作用,从而使液体表面层具有一种特殊性质.表面张力是分子力的一种宏观表现,在内聚力的作用下,表面层液体分子的移动总是尽量地使表面积减小.在液体表面形成一层弹性薄膜,这样便出现了表面张力.表面张力起源于分子引力,从其作用效果来看,它属一种拉力. 不同液体表面张力不同,是由于它们有不同的摩尔体积、分子极性和分子力.分子间作用力越大,密度越大,越不容易蒸发的液体,其表面张力越大,比如:水分子是由氢键缔合的,因此水的表面张力较大.液态汞原子是由金属键缔合的,其表面张力更大.一般液体表面张力系数约为40×10-3N/m左右. 液体能否浸润固体,与其表面张力有关.表面张力系数小者(30×10-3N/m左右),几乎能浸润一切固体;水的表面张力系数较大.它只能浸润某些固体.汞的表面张力系数更大,则仅能浸润某些金属. 表面张力系数是表征表面张力大小的物理量,是讨论液体表面现象、了解液体性质的重要物理参量.它与温度、压强、密度、纯度、气相或液相组成以及液体种类等有关,通常,密度小、容易蒸发的液体其表面张力系数较小.液氢、液氦的表面张力系数很小,汞则很大. 1、液体表面具有收缩趋势的微观解释 从力的角度分析:由于液体表面层分子显著地受到液体内部分子引力的作用(这其间也存在着分子斥力,只是分子引力占了优势).表面层外气体或其它液体分子的作用很小.于是,表面层内分子受力上、下不均,所以表面层分子仅受到了一指向液体内部的合引力,这一引力导致了表面层分子有向液体内部运动的趋势,宏观上便表现出液体表面具有自动收缩的趋势. 从能量的角度分析:由于液体表面层内出现了一个指向液体内部、自液面而下逐渐增强的分子引力场.液体分子由液体内部进入分子引力场,需要外力做功,其分子势能将增大(类似重力场中举起重物),而液体分子由表面进入液体内部,其势能会减小(类似重力场中下落物体).因任何物体的势能总有减小的倾向,以便使其稳定(势能最小原理),所以表面层的分子总想进入液体内部以获得“安稳”,从而使表面层分子的总势能尽可能减小.这一趋势宏观上使表面积趋于减小,即液面具有自动收缩的趋势. 2、表面张力和分子引力联系的解释 众所周知,表面张力及其形成和分子引力有着密切的关系.那么,与液面共面相切的宏观力——表面张力,和垂直液面指向液体内部的微观力——分子引力合力,二者的联系如何理解? 如前所述,液体表面层的分子因受到指向液体内部的拉力——分子引力的作用.表面层分子总要尽可能地向液体内部钻.这样一来,宏观上整个液面就会处在一种张紧的状态,表面上出现张力,即和液体表面共面且相切的表面张力.分子引力、表面张力的联系可用下面的事例说明类比:一直位于水平面上的小车,通过一个定滑轮在垂直向下的拉力作用下,该车上便会有一沿水平方向的力.分子引力和表面张力的关系是:前者为因,后者为果 3、表面张力和温度的关系 表面张力一般随温度升高而减小,因为温度升高,分子热运动加剧,液体分子之间距离增大.相互吸引力将减小,所以表面张力要相应地减小.到达临界温度(物质以液态形态出现的最高温度)时,表面张力减小到零.通常表面张力和温度的关系成一直线;也有的表面张力虽随温度增加而减小,但不是直线关系;有的二者关系则更复杂.表1是不同温度下水的表面张力系数值. 表1(第二行数值均乘以10-3) 4、表面张力和表面接触物质的关系 表面张力和液体表面接触的物质有关.通常不说明接触物质的表面张力值,是液体和该液体的饱和蒸汽或含有其饱和蒸汽的空气接触时的数值.如果接触的物质是别的气体或液体,那么表面张力将发生变化,这有点类似于物体间的动摩擦因数,如木块与铁块,木块与冰块之间的动摩擦因数就不一样·表2是20℃下水与不同物质接触时的表面张力系数值. 表2 5、表面张力和杂质的关系 纯净液体中溶有不同种类的物质时,由于溶液中部分溶质分子进入到溶液的表面层.如此,表面层的结构将变化,分子组成将会改变,分子间作用力也会随之发生变化,所以表面张力将改变.如:水中溶入酸、酯等物时,其表面张力(系数)相对纯水会减小,并随溶液浓度增加而渐小(20℃下,水中溶有肥皂,表面张力系数将从×10-3N/m,减至40×10-3N/m);水中溶入食盐、蔗糖等物时,表面张力(系数)则会稍稍变大,且随浓度加大而逐渐增大. 纯净液体的表面张力系数和液体表面的大小无关,但有时表面张力系数也和表面的大小有关,溶解了活性表面物质的液体(如肥皂水)便是如此. 水的表面张力: 一切物质分子间都存在吸引力:同一种类物质分子间的吸引力称之为内聚力;不同物质分子间的吸引力称之为附着力。在流体力学中,水分子是在不断作布朗运动的,水分子间互相存在吸引力,分子间的距离越小,吸引力就越大,这就是水的内聚力。水分子的这种内聚力在水表界面上的作用就使得水表界面(其厚度只有水分子直径的数量级)自动收缩的现象称为水表张力。但是,浮漂(固体)周围表面和水(流体)接触之间存在着的吸引力,则是两种不同物质的吸引力——即附着力。附
摩擦力是初中物理较难掌握的概念之一,一直以来都是传统教学的重点和难点。下面我为你整理了初中物理摩擦力教学设计,希望对你有帮助。
一、教学目标
(一)知识与技能
1.能根据生活体验认识摩擦力;
2.能根据二力平衡的条件,用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力;
3.通过实验探究,了解改变滑动摩擦力大小的方法;
4.认识摩擦在生产和生活中的利用与防止,并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
(二)过程与方法
1.经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程,能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系;
2.通过科学探究活动,使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用,培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。
(三)情感、态度与价值观
1.通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在,既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点;
2.通过生活中实例的研究,激发学生用所学知识解决实际问题的热情。
二、教学重难点
本专题是在弹力、重力之后,研究第三种常见的力──摩擦力。弹力、重力等知识的学习可以对摩擦力的学习起到正向迁移的作用,另一方面,本节的知识又为力的概念的形成起到巩固和深化的作用。
本节内容由“摩擦力”和“摩擦的利用与防止”两部分内容组成。教学的重点是测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力。这个实验是《课程标准》中规定的必做的测定性实验。为突出重点,选取研究影响滑动摩擦力大小的因素作为探究性实验,这需要学生具有测量滑动摩擦力的实验技能。另一方面,它又是一个难得的训练学生开展科学猜想、实验检验、分析论证的好选题。因为学生虽然对摩擦现象不陌生,但对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关却不清楚。
摩擦现象在生活中很常见,有些摩擦是有益的,有些是有害的。有益的摩擦应该增大,有害的摩擦应该减小。针对这些问题的讨论,有助于学生领悟客观事物之间的辩证关系。
三、教学策略
对摩擦现象,学生们有丰富的感性认识。可从日常生活中常见的摩擦现象引入新课。例如可先向学生提问:自行车在水平道路上滑行时,无论路面多么光滑,总会慢慢停下来,为什么?(回答:受到地面的摩擦力。)通过讨论使学生认识:相互接触的两个物体,当它们做相对运动时,接触面间就产生摩擦力阻碍相对运动。这里不要解释动摩擦和静摩擦的问题。
要探究摩擦力大小与压力及接触面粗糙程度的关系,需要解决三个问题:摩擦力的测量问题,实验的研究方法问题以及实验器材的选择问题。摩擦现象学生比较熟悉,要先引导学生对摩擦与哪些因素有关做出猜想,然后让学生按照课本提示,独立完成实验,包括自己设计实验,自己设计表格记录实验数据,自己得出实验结论等等。教师只需提供必要的实验设备即可。
摩擦与我们息息相关。指出有时摩擦是有益的,有时是有害的。应该研究增大摩擦和减小摩擦的方法。然后让学生阅读这段课文。读完课文后,通过讨论先得出增大摩擦的方法并举出实例;再得出减小摩擦的方法并举出实例。对利用滚动减小摩擦,可以让学生自己动手做一做实验,亲自感受一下利用滚动可以减小摩擦。对加润滑油减小摩擦,学生比较熟悉。但对利用气垫减小摩擦,学生不熟悉,教师可适当做些说明。
四、教学资源准备
多媒体、弹簧测力计、带挂钩的木块(侧面积不同)、砝码(或钩码)、长木板、棉布、毛巾等。
五、教学过程
教学环节教师活动学生活动设计意图
导入新课
(5分钟)播放视频:足球在草地上滚动越来越慢,最后停下来;矿泉水的瓶盖上有许多竖纹;运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋;汽车在雪地上行走艰难,而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了;生锈的铁锁打不开,当加了几滴油后就可以打开了等等)。
思考:这些现象都与什么有关?摩擦总是阻力吗?摩擦总是有害吗?学生观赏并思考,初步了解摩擦力,它可能是阻力,也可能是有用的动力。体会物理与生活的密切关系,激发学习兴趣。
新课教学
(30分钟)(一)摩擦力
先请同学们把手平放在桌面上,手心朝下,一起来做几个小实验。
(1)手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上运动,感受有没有一个阻碍手运动的力;
(2)手平放在桌面上,用力推或拉,但保持手不动,感受有没有一个阻碍手运动的力;
(3)手平放在桌面上,保持手不动,也不用力推或拉,感受有没有一个阻碍手运动的力。
教师演示实验:用二个长毛刷,毛对毛合在一起,并产生相对运动。让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。
思考:
(1)摩擦力是在什么情况下产生的?
(2)摩擦力的作用点在哪里?
(3)摩擦力向什么方向?
(4)摩擦力的作用是什么?
在此基础上得出摩擦力的定义,了解摩擦力的作用点在两个物体的接触面上。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
摩擦力作用:总是阻碍物体间的相对运动。学生动手实验,说出自己的体验,初步了解摩擦力及其产生。
学生观察、思考、讨论后总结得出结论:两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,会在接触面上产生阻碍物体相对运动力,这个力就叫摩擦力。
充分发挥实验在物理教学中的促进作用,帮助学生理解物理概念和规律。这里采用的方法是从特殊到一般,从具体形象到抽象概括,由浅入深,符合初中学生的认知规律。
(二)测量滑动摩擦力
演示:把木块放到水平桌面上,弹簧测力计通过绳子拉着木块前进。思考:木块在水平方向受哪些力?画出力的示意图。怎样知道木块所受摩擦力的大小?
总结:只有把物体放在水平支持面上,让弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动时,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数。通过思考讨论让学生明确:测滑动摩擦力的工具是弹簧测力计;弹簧测力计测量的是拉力,不能直接测量摩擦力;测量时应用了二力平衡的知识。
培养科学探究能力
(三)研究影响滑动摩擦力的因素
(1)提出问题:根据你的生活经验,请你猜想一下滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关?
(2)猜想或假设:滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关,可能与压力有关,可能与物体运动速度有关,可能与接触面积的大小有关。
(3)设计实验:影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个,那我们在设计实验时应该注意运用怎样的科学研究方法?如果我们先探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系,应怎样改变压力大小?怎样改变接触面的粗糙程度?请设计实验步骤和实验记录的表格。
下面的实验记录表格供参考。
实验次数接触面的材料压力变化情况摩擦力f摩/N
1木块与木板不变
2木块与棉布不变
3木块与毛巾不变
4木块上放1个钩码,再放到木板上变大
5木块上放2个钩码,再放到木板上最大
(4)进行实验与收集证据:按设计好的步骤进行实验,将实验数据记录在表格中。
(5)得出结论:在压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;在接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。
摩擦力与物体运动速度和接触面积是否有关,请同学们继续探究。
下面的实验记录表格供参考。
实验次数木块放置方式接触面积大小弹簧测力计示数摩擦力f摩/N
1平放大
2侧放小
3立放最小
学生汇报:摩擦力与物体运动速度和接触面面积无关。
引导学生总结影响滑动摩擦力的大小的因素:接触面的粗糙程度和压力的大小。滑动摩擦力大小与速度大小、接触面积大小无关。学生思考,回答。
每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个,其他因素保持不变,测出滑动摩擦力大小并记录。
培养科学探究能力
(四)摩擦的利用与防止
让学生回忆或回放刚开始上课时的视频,思考并回答:摩擦总是阻力吗?摩擦总是有害吗?怎样增大和减小摩擦?
实验:用滚动代替滑动能减小摩擦。
(1)将一个实验小车放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使小车做匀速直线运动,记录示数大小。
(2)将小车倒过来,轮子朝上放在水平桌面上,再用弹簧测力计沿水平方向拉动,使小车做匀速直线运动,记录示数大小。
(3)比较两次弹簧测力计示数,能得出什么结论?
通过联系生产和生活中的摩擦实例,认识生活中摩擦无处不在,有些摩擦对我们有益,有些有害,并能正确说出增大或减小摩擦的方法。思考、回答,动手实验。
培养分析思考能力。
课堂小结
(5分钟)通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。
一、教材分析
2017年审定的人教版新教材,本节与以往教材不同之处有两点,一是从学生的亲身体验入手感知物理知识,二是增加了一些更直观的有关摩擦力的彩色插图,更多的从生活中理解摩擦力。这是本节的知识体系,包括认识摩擦力、影响摩擦力大小的因素和生活中的摩擦力三部分。
教材的地位和作用:(1)摩擦力是学习了弹力、重力后的又一种重要而常见的力,是力学的基础。 (2)这不仅是二力平衡的应用,而且为后面的功和简单机械的学习,甚至高中学习做好铺垫,在力学中具有承上启下的作用。(3)不但使学生学习到摩擦力的有关知识,而且是学生对探究、分析和解决问题能力的升华,同时也逐渐培养学生养成科学探究和重视知识应用的好习惯。
二、学情分析:
初二学生虽具备了初步的归纳能力,但探究能力有差异,知识应用能力有待提高,在探索过程中乐学、会学,提高能力是关键。
三、教学目标:
1、知识与技能:
(1)知道什么是摩擦力 。
(2)知道滑动摩擦力大小与什么因素有关。
(3)能运用所学知识解决增大和减小摩擦的具体问题。
2、过程与方法:
感受体验实验探究、归纳总结定义结论、巩固应用解决问题。
3、情感态度和价值观:
激发学习兴趣、增强学习信心、加强团队合作、培养创新精神。
重点:(1)影响摩擦力大小的因素;
(2)解释生活中摩擦现象。
难点:探究影响摩擦力大小的因素。
难点突破的措施:激趣诱导,以多种方式指导教学,把时间教给学生,发现问题,解决问题。
四、教学方法
教师是课堂的主导者。通过游戏引入、激发兴趣;创设情境,形成新知;设疑启发,引导探究;辩论比赛,巩固新知,对学生进行适时正确的引导。
学生是课堂的主体。学生利用对教材的预习,通过师生合作,生生合作,最终形成物理知识、技能和方法。
五、教学流程
教学流程分六个环节,分别是游戏引入、感受体验、科学探究、知识应用、回顾反思、作业布置。
1、游戏引入:
初二学生活泼好动,对知识的渴求欲强,在新课开始我采用游戏引入,男生用一个涂油的碗,女生用一个干净的碗,在学生都不知情的情况下,比赛抓碗游戏,而力气小的女生却出乎意料的赢了。创设情境教学,引人入胜,引出新课,为这节课顺利的进行打下基础。
2、感受新知:
问题是知识的产生点,通过自己的亲身感受体验,教师用拟人的口吻,类比拔河,提出问题,贴近学生的生活实际,便于学生接受,使师生间的距离拉近。
生生合作,说出摩擦力的定义,培养学生的归纳总结能力。
然后采用抢答的方式说出作用点和方向,不仅巩固新知,还活跃了课堂气氛。
摩擦力的方向是理解摩擦力的一个难点,学生对运动方向和相对运动方向混为一谈,而且生活中的一些经验使学生总认为摩擦力就是阻力,教师通过引导学生分析人走路,同时解决了上面两个问题。而采用举手指的形式增加学生的参与度。
我设计了摩擦力大搜索这一环节,把学生分成两大组进行举例比赛,在这种交流中学生的表现欲被调动,使两个知识点顺利衔接,为突破难点做好铺垫。
3、科学探究:
根据学习金字塔的理论,只有让学生动手操作,甚至是教别人或马上应用才是最高效的学习方法。在本环节学生说出自己想探究的问题,从生活经验进行多方位的猜想,拓展学习思路,小组自行合作设计实验方案,特别是如何探究影响摩擦力的因素,通过生生交流学会,通过我设计的火眼金睛环节等多种方式,真正学会控制变量法这一科学的探究问题的方法,学生在尝试成功的喜悦之后,信心更足了,而教师此时及时肯定他们的猜想,,鼓励他们合理分工后动手去验证,引导他们进行数据分析,而对于学生的其他猜想,也广泛讨论实验,本实验根据学生的猜想变量太多,小组合作分两个阶段有秩序的进行实验,使课堂活而不乱,得出规范的结论,最后交流与评估。教师不仅仅关注学生学习的结果,而且还重视学生的学习过程,即使是失败了,反思后再实践验证,这也是一种收获。本环节,我采用小组实验比赛的方式,选出几个优胜小组来。
目的一是学会科学的探究问题的方法,增强学习信心;二是培养学生的主动性、创造性、合作意识和团队精神;三是突破了本节课的难点。
为了让学生多角度、多方法解决问题,开拓学生的思维,我设计了通过手和桌子探究摩擦力的方法,简单且可操作性强,有利于学生对影响摩擦力的这两个因素的进一步理解。
4、知识应用:
根据学生学习注意力不持久的现象,在此掀起课堂的高潮,我设计了辩论赛这一环节,主要有四个目的,一是在课堂中引用竞争机制,以新颖的形式激发学生的学习兴趣,调动学习积极性;二是增强学生的应用物理知识的能力;三是培养学生的语言表达能力;四是顺利的进行知识点间的过渡。
再薄的一张纸也有它的两面性,通过上面的辩论我们知道了生活中的摩擦力的两面性,所以要增大有益摩擦,减小有害摩擦,通过实例说出了具体的方法,从系鞋带到磁悬浮列车,加上老师展示的一些图片,使学生大开眼界。这样不仅教会学生辩证的看问题,同时也培养了学生的发散思维,激发了对知识的渴求和对科学的热情。通过聪明屋的这一环节,,等到知识的升华。
5、回顾反思
达标测试环节,检验学生在本节课的学习效果。
小结部分,先让学生主动总结,学生交流,看谁的收获多,查漏补缺,让学生学会知识的梳理,形成系统的知识体系。
六、作业布置:
作业题设计注重知识的应用和创新,简单而新颖,让不同层次的学生都有所收获。
这时我的板书设计,一目了然。
七、设计思路
我们学校一直推行“1525高效生命课堂”教学模式,目的是把更多的时间交给学生。在这节课中,教师激趣诱导,情景教学;学生探索发现,合作探究,同时加强合作交流,打造高效而有生命力的课堂。
度微八毫斤度
初中物理生活化教学研究论文
第一篇
一、紧密联系生活,创设情境,引出物理问题
教材知识是经过抽象概括的,初中学生虽然有了一定的抽象思维能力,但形象思维依旧起主要作用。要让学生对抽象的物理知识有深入的理解,那就需要在课堂中,结合教学内容从生活中选取学生熟悉的生活素材,引入物理知识(现象),并提出相关的问题启发学生思维,这样才能更好地引导学生学习物理。首先,要注重引导学生在动手操作中感受物理现象。初中学生好动、思维敏捷,但归纳概括能力不强。在物理教学中,教师以生活现象引导学生动手操作,让学生在操作中提出问题,能更好地激发学生的学习兴趣。如在“声音的产生和传播”教学中,学生刚接触物理,对一些物理现象还较为陌生,虽然学生在生活中都知道声音是什么,但对声音产生的条件还较为模糊。为此,教学中教师先引导学生利用身边的课本、课桌、手等制造出声音,接着再提出问题“声音是怎样产生的”从而顺利引入课题。其次,要注重结合多媒体展示生活现象,提出问题引导学生进入课题。在物理教学中借助多媒体的演示和播放功能呈现物理现象,直观而生动,能更好地激发学生的学习兴趣。如在“熔化和凝固”教学中,为更好地让学生了解“熔化和凝固”的概念,教师以多媒体展示铁矿石在高炉中熔化为铁水,从高炉中倒出的铁水凝固成铁板;实验室里在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧氮;不同季节、气候下的水的状态变化,然后引导学生联系生活实际说说熔化的例子,从而引入学习内容。
二、借助生活经验,探究分析物理问题
初中物理所研究的内容大多和生活有着密切的联系,学生对很多物理现象有常识性认识,但没有经过抽象概括。因此,在教学中,教师要注重引导学生借助已有的生活经验来探究和分析物理现象,通过对多个具有共性的物理现象的分析,找出其本质属性,从而抽象出物理知识,促进学生的知识构建。首先,借助生活现象引导学生分析问题。如在“动能和势能的相互转化”教学中,要让学生理解动能和势能之间可以相互转化是难点,教学中教师先用幻灯展示地面上的两个大小一致而深度不一的铅球留下的印记,让学生分析哪个印记是较高处铅球落下时留下的,学生根据“爬得高、摔得狠”的生活经验很容易知道印记深的是较高处铅球落下时留下的。那么,为何更高处铅球落下时所留下的印记就深一些呢?以此问题引导学生进行探究,学生很快明白铅球越高,下落到地面时的速度越快,在此基础上引入实验探究,学生就比较容易理解动能和势能之间的相互转化。其次,要注重借助小实验引导学生分析物理问题。在物理教学中经常出现一些学生生活中没有看到或很陌生的现象,此时要让学生理解这些现象,教师就可借助小实验帮助学生理解。如声音的传播中关于“真空不能传播声音”的知识点,因学生生活中真空现象很少,教师直接讲述效果不是很好。教学中教师可将一个小铃铛放入烧杯,让学生摇晃并听其发声,然后利用注射器抽出其中的空气,再让学生摇晃听,这样,学生对这一知识点不但印象深刻,也能很好地理解“真空不能传播声音”。教学中,教师还可以鼓励学生动手实验,自制实验仪器进行实验,引导学生在动手操作中理解物理知识。
三、结合生活问题,利用知识解决问题
新课改下的初中物理更加注重对学生科学实践能力的培养,通过课堂教学引导学生构建物理知识,教师要注重结合教学内容和生活实际,设计具有可行性的实践问题,引导学生利用课堂知识分析和解决这些问题,从而培养学生的科学实践能力。首先,要引导学生借助物理知识分析生活中的现象。课堂教学后,教师要结合教学内容引导学生借助课堂中所学的知识分析生活中的现象。如汽车驾驶室外面的观后镜为什么是一个凸镜?轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔?工人师傅在砌墙时,为何常常利用重锤线来检验墙身是否竖直?如何检验?其次,要引导学生利用物理知识分析和解决生活问题。如夏天天气太热,有什么方法降温?汽车发动机常常用水来散热,如果不用水,又有什么好办法等。
第二篇
一、入门阶段的现象引入
初中的物理知识对于学生来说是既陌生也熟悉。说它陌生,是因为其中包含有大量的物理专业知识和概念,这是学生以前所不曾见过的,而且有的概念非常相近,稍微不注意就会造成混淆。说它熟悉,是因为所学习的知识有一种似曾相识的感觉,好像在小学的自然科学课程里面学过,但是稍微深入一点,学生便弄不清其中所存在的一些物理原理。因而对其来说,怎样恰当的引入物理课题成为了教学的重点所在。事实证明,采用与生活实例相结合的方式来引入所产生的效果是值得肯定的。比如在初中物理的“摩擦力”概念引入中,我们可以从班上挑选出一名身体比较结实强壮的男生,然后挑选出一名娇小的女生。让穿上旱冰鞋的男生和穿着平底鞋的女生之间进行拔河比赛。让同学们预测拔河的结果,最后对所有的同学进行追问道,为什么男生会输给女生呢,是因为男生的力气不够大吗?此时同学们纷纷就刚才看到的现象讨论起来,有人说是由于鞋子的原因,而有人说这是运气造成的结果。这时我在顺势的抛出“摩擦力”这个概念,这样产生的教学效果比起直接切入来要好得多,同学们也能够从这次拔河比赛中体会出更多的“摩擦力”,从而对于课堂学习留下深刻的印象。
二、讲解时期的实例阐述
初中物理的学习中存在着大量的定律需要学生去学习,这些定律不仅读起来拗口,记忆起来也不是很方便,许多同学正是在这种情况下打消了对于物理学习的信心。物理定律就像我国古代的文言文一样,其阐述的并不是什么高深的内容,只要经过适当的翻译,将其与现代生活关联起来,理解其中的内涵并不是一件很难的事情。因此,从在抽象的物理定律与具体的生活事务间搭建一座桥梁,将复杂的问题简单化中找到突破口则为我们教学提供了一条捷径。比如在讲解到牛顿第一定律时,学生对于力只是改变物体运动状态的原因,而不是使得物体运动的原因这一解释感到难以理解。这时我们引入生活中踢足球的例子来说明。足球为什么会从静止的状态突然动起来(运动员的脚给予了足球一个向前的,改变运动状态的力作用)、足球为什么会在空中运动这么长的时间(运动中并没有力来维持这个状态)、足球最后在草地上的速度会减为零(足球与草地之间的摩擦力作用使得足球的速度降为零,足球的运动状态再一次受到力作用而改变)。如果我们以上述方式来讲解牛顿第一定律中所蕴藏的规律,那么学生学习起来也就相对容易的多,学习的时效性就会有一个显著的提升。
三、实验过程的生活回归
在初中的物理教学中,实验环节是必不可少的。在实验环节中学生们可以体验到动手带来的快乐。但是当前的初中物理实验存在着一个小的问题,那就是实验过于的简化,以至于显得与生活脱节。本来初中的物理实验都是以日常生活中的物理现象为蓝本的,为了方便学生学习,将其进行一定的简化,但是有时候这种实验在简化后反而看不到生活中的影子,偏离了原有的教学轨道。因而怎样还原实验的本身,让其回归生活,发挥其应有的作用成了我们所必须解决的问题。比如在对于摩擦力方向的`判定上,同学们往往拿捏不定,我们不如摆脱现有实验条件的束缚,邀请学生到结冰的草地上,让其摆出加速滑冰的姿势。学生们一只脚向前滑动,另外一只脚使劲的向后蹬地。这时人体应该受到两个方向的摩擦力作用。而人体前进的方向正是摩擦力较大的那个方向,同学们在亲身体验这一差别之后,自然而然会做出摩擦力方向的正确判断,这比通过简单的物理实验判断出方向来要好得多。
四、习题作业中的问题融入
目前,很多学生能够在课上对于所学习的物理知识有一个很好的掌握,但是到课后面对生活中的一些具体问题,却难以用物理的角度去解答。这就暴露出学习初中物理是为了什么这个弊端。学习是为了什么,当然是为了解决实际生活中所存在的问题。但是现在的初中物理课程学习好像并不是以这个为出发点的,反而是以为了对付考试为主要目的,显然这种做法是不可取的。我们所能够做的,就是要想方设法的让学生走出应试教育这个瓶颈,帮助他们发现和发掘这其中背后所蕴藏的物理原理。为此,在课后习题中融入与物理有关的生活现象将会是一个非常好的解决方案。比如可以给学生布置一道这样的家庭作业,让学生在课后统计出家中家用电器的功率,学生在完成这个作业的过程中,便会对于电功率这个概念有一个更为深刻的认识。也可以让学生在保证人身安全的前提下去查看家中的电表,尝试着读出上面的示数,这样学生立马能够将课上所学的知识转化为现实生活中的某些技能。还可以让学生对着这个月的用电账单来核对下家中的用电情况,根据账单上的数字,要求学生从用电金额中换算出实际的用电量,学会千瓦时和度数之间的相互转换。综上所述,要想实现中学物理教学与生活之间的紧密结合,我们必须抓住物理教学的四个主要方面,即入门、讲解、实验及作业。在入门阶段用清晰,浅显易懂的文字描述,在讲解中辅助以生活实例,在实验课上走出实验室的束缚,在课后的作用中加强与巩固。只有这样我们在教学中才能够真正达到提高实效的目的。