物理碰撞、反冲运动、火箭人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
碰撞、反冲运动、火箭
知识要点：
1. 了解碰撞的特点，区别弹性碰撞和非弹性碰撞及正碰和斜碰。
2. 理解微观世界中散射的意义。
3. 了解反冲运动的特点。
4. 会应用动量守恒定律处理反冲问题。
重点、难点解析
一、碰撞
碰撞的种类：
1. 按碰撞前后物体的运动轨迹是否在同一直线分为：正碰和斜碰
2. 按碰撞前后物体的机械能是否守恒分为：弹性碰撞和非弹性碰撞
弹性正碰的规律：
如图所示的碰撞发生后，两个物体的速度分别为
碰撞过程中由两个物体组成的系统机械能守恒、动量守恒则
2'2'
2111122111222
m v m v m v =+ ''101122m v m v m v =+
（1）
当12m m =，即两个物体的质量相等，
这时120m m -=，1212m m m +=。
根据（1）、（2）两式，有0'1=v 。
12'v v =
这表示第一个物体的速度由现变为零，而第二个物体由静止开始运动，运动的速度等于第一个物体原来的速度。
若21m m >，即第一个物体的质量比第二个物体大得多。
这时121m m m -≈，121m m m +≈。根据（1）、（2）两式有
11'v v = 122'v v =
这表示碰撞后第一个物体的速度没有改变，而第二个物体以2 v 1的速度被撞出去。
若21m m <，即第一个物体的质量比第二个物体小得多，这时122m m m -≈-，11220m m m ≈+。根据（1）、（2）两式，有
0''211=-=v v v
这表示碰撞以后第一个物体被撞了回去，以原来的速率向反方向运动，而第二个物体仍然静止。
二、反冲
（1）由于系统中的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分物体向相反方向运动，这种现象叫反冲。反冲是动量守恒定律应用的一类典型实例。
（2）反击式水轮机、喷气式飞机、火箭都是反冲的重要应用。
反冲运动是怎样产生的？
反冲运动的产生，是系统内力作用的结果，两个相互作用的物体A 、B 组成的系统，A 对B 的作用力使B 获得某一方向的动量，B 对A 的作用力使A 获得相反方向的动量，从而使A 沿着与B 的运动方向相反的方向做反冲运动。
实际遇到的反冲运动问题通常有三种情况：
（1）系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒的条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。
（2）系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。
（3）系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变。可以用该方向上动量的守恒解决反冲运动问题。
【典型例题】
例1. 如下图所示，在光滑水平面上放置A 、B 两物体：其中B 物体上固定着一个质量不计的弹簧，并静止在水平面上，A 物体以速度v 向B 运动，并压缩弹簧，以下说法正确的是（ ）
A. 任意时刻，A 、B 受到的弹簧作用力总是大小相等，方向相反
B. 当A 、B 两物体距离最近时，B 物体的速度最大
C. 当A 、B 两物体距离最近时，两物体的速度相等
D. 当弹簧再恢复原长时，B 物体的速度达到最大值
解析：当A 接触弹簧后，弹簧由于被压缩，对A 的弹力向左，对B 的弹力向右，A 在弹力作用下减速运动，B 在弹力作用下加速运动，但只要A 的速度大于B 的速度，AB 之间的距离就会减小，弹簧的弹力也会同时增大，系统的动能就会不断的转化为弹簧的弹性势能，当AB 的速度相等时弹簧被压缩的最短，此时弹性势能最大，所以AB 损失的动能也最大，然后弹簧继续给A 向左的弹力，给B 向右的弹力，A 则继续减速，B 继续加速，B 的速度将大于A 的速度，AB 之间的距离开始变长，当弹簧恢复原长时，B 的速度达到了整个过程的最大值，而弹簧中的弹性势能又转化为AB 的动能。
答案：ACD
碰撞问题遵循的三个基本原则：
1. 碰撞过程中动量守恒原则
2. 碰后系统总动能不增加原则
3. 碰后速度的合理性原则
例2. 质量为M 的气球上有一质量为m 的人，共同静止在距地面高为h 的空中，现在从气球中放下一根不计质量的软绳，人沿着软绳下滑到地面。软绳至少为多长，人才能安全到达地面?
解析：人和气球原来静止，说明人和气球组成的系统所受外力（重力和浮力）的合力为零，在人沿软绳下滑的过程中，它们所受的重力和浮力都没变，故系统的合外力仍为零。动量守恒。
设人下滑过程某一时刻速度大小为v ，此时气球上升的速度大小为V ，取向上方向为正，由动量守恒定律得0MV mv -=即MV mv =。
由于下滑过程中的任一时刻，人和气球的速度都满足上述关系，故它们在这一过程的平均速度也满足这一关系，即MV mv =。
同乘以人下滑的时间，得
MVt mvt = 即 MH mh = 气球上升的高度为
m H h M = 人要安全到达地面，绳长至少为
m m M L H h h h h M M +=+=+=
点评：（1）只要系统所受合外力为零，系统每时每刻的总动量都不变。本题据此给出了相互作用的两物体每一时刻的速度关系。进一步得出平均速度关系及位移关系，使利用牛顿运动定律难以解决的问题变得非常简便。
（2）本题中的H 和h 分别是气球和人对地的位移，V v 和分别是气球和人对地的平均速度，动量守恒定律公式中的速度必须相对同一参考系。
例3. 课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×10-4m 3／s ，喷出速度保持为对地l0m ／s 。启动前火箭总质量为1.4kg ；启动2s 末火箭的速度可以达到多少?已知火箭沿水平轨道运动阻力不计，水的密度是l03kg ／m 3。
解析：“水火箭”喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为M ，喷出水流的流量为Q 。水的密度为ρ。水流的喷出速度为v ，火箭的反冲速度为'v ，由动量守恒定律得
Qtv v Qt M ρρ=-')(
火箭启动后2s 末的速度为Qt
M Qtv v ρρ-=
'=343410210210/4/1.4102102
m s m s --????=-???
例4. 如图所示，在沙堆表面放置一长方形木块A ，其上再放一质量为0.10kg 的爆竹B ，木块A 的质量为 6.0A m kg =，当爆竹爆炸时，因反冲作用使木块陷入沙中。从爆竹爆炸到木块停止下陷历时0.1s ，已知木块在沙中受到的平均阻力是90N ，求爆竹能上升的最大高度．设爆竹中火药的质量及空气阻力忽略不计，取g=10m ／s 2。
解析：本题属反冲运动的问题，用到了动量守恒定律，这是因为爆炸过程内力远大于外力。分析在爆炸的瞬间，爆竹获得向上的速度1v ，木块获得向下的速度2v ，A 、B 系统在竖直方向可以看作动量守恒，而木块在其重力及沙子的阻力作用下以速度2v 下陷一段距离，由牛顿第二定律可求出2v 来．对木块A 以向下为正方向有：
A A m g f a m -==20v t
-? 2v =0.5m/s
即在爆炸的瞬间木块A 获得向下的速度
s m v /5.02=
以A 、B 为对象，系统动量守恒，有
021=-v m v m A B
即s m m v m v B A /30/21==
爆炸后。爆竹以
1v 做竖直上抛运动，上升的最大高度为 m g
v H 45221==
【模拟试题】
1. 下列属于反冲运动的是 （ ）
A. 喷气式飞机的运动
B. 直升飞机的运动
C. 火箭的运动
D. 反击式水轮机的运动
2. 一个静止的质量为M 的不稳定原子核，当它放射出质量为m 、速度为v 的粒子后，原子核剩余部分的速度为 。
3. 一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是 （ ）
A. 动量不变，速度增大
B. 动量变小，速度不变
C. 动量不变，速度变小
D. 动量不变，速度不变
4. 一个质量为M 的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人，质量分别为m 1和m 2，当两人相向而行时 （ ）
A. 当12m m >时，车子与甲运动方向一致
B. 当12v v >时，车子与甲运动方向一致
C. 当1122m v m v =时，车子静止不动
D. 当1122m v m v >时，车子运动方向与乙运动方向一致
5. 一质量为m 的炮弹沿水平方向飞行，其动能为K E ，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其一块向后，动能为2
K E ，另一块向前，则向前的这一块的动能是（ ） A. k E 21 B. k E 29 C. k E 49 D. k E 2
249+ 6. 图为一空间探测器的示意图，P l 、P 2、P 3、P 4是四个喷气发动机，P 1、P 2的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行，P 3、P 4的连线与y 轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动，开始时，探测器以恒定的速度0v 向正x 方向平动，要使探测器改为向正x 偏负y 60的方向以原来的速率0v 平动，则可 （ ）
A. 先开动P 1适当时间，再开动P 4适当时间
B. 先开动P 3适当时间，再开动P 2适当时间
C. 开动P 4适当时间
D. 先开动P 3适当时间，再开动P 4适当时间
7. 甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是s m kg p /5?=甲，s m kg p /7?=乙，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为s m kg p /10'?=乙，则两球质量m 甲与m 乙的关系可能是 （ ）
A. 乙甲m m =
B. 甲乙m m 2=
C. 甲乙m m 4=
D. 甲乙m m 6=
8. 如图所示，放在光滑水平桌面上的A 、B 木块中部夹一被压缩的弹簧，当弹簧放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地上，A 的落点与桌边的水平距离为0.5m ，B 的落地点距桌边lm ，那么 （ ）
A. A 、B 离开弹簧时的速度比为1：2
B. A 、B 质量比2：1
C. 未离开弹簧时，A 、B 所受冲量比为1：2
D. 未离开弹簧时，A 、B 加速度之比为l ：2
9. 一门旧式大炮水平发射出一枚质量为10kg 的炮弹，炮弹飞出的速度是600m ／s ，炮身的质量是2t ，求大炮后退的速度是 ，若大炮后退中所受阻力是它重力的30％，则大炮能后退 m.
10. 一质量为2m 的小物块A 沿x 轴的正方向运动，与静止在x 轴上的质量为m 的小物块B 发生碰撞。碰撞前物块A 的速度为0v 。已知碰撞后两物块都沿x 轴的正方向运动，则碰撞后小物块B 可能获得的速度为 （ ）
A. 0v
B. 20v
C. 230v
D. 120v
11. 如图带有光滑4
1圆弧轨道的滑块静止在一个光滑水平面上，质量为M 。一只质量为m 的小球静止在A 处，当小球从滑块B 处飞出时，滑块M 的反冲速度为多大?（圆弧半径R
已知）
12. 在太空中有一枚相对太空站处于静止状态的火箭质量为M ，突然喷出质量为m 的气体，喷出速度大小为0v （相对于太空站），紧接着再喷出质量也为m 的另一次气体，此后火箭获得速率变为v （相对太空站）。求火箭第二次喷射的气体相对于太空站的速度?（以第一次喷出气体的速度方向为正）
【试题答案】
1. ACD
2. mv M m -
- 3. A 4. CD
5. B
6. A
7. C
8. ABD
9. 3m/s 1.5
10. AC 22()
m gR M M m + 12. 0(2)M m v v m
--
论述物理知识在体育运动中的运用 在体育训练和竞技中，运动员的奔跑、跳跃、投掷、推拉、击打、蹬踢等运动都包含着丰富而深奥的物理学知识。如果运动员懂得这些知识并加以运用，必会对自己的运动成绩和竞技水平产生事半功倍的效果。特别是作为一名体校的物理教师，在讲授课本内容的时候，不失时机地穿插讲解一些物理学知识点在体育中的运用，必会提高学生参入运动的积极性，使他们感到学有所用、学有所得，便于巩固学到的科学文化知识，最终达到完成教育教学任务的目的。下面我来论述物理知识在体育运动中的一些运用。 一、“速度”的概念在体育运动中的运用 速度表示物体在单位时间内通过的路程。单位时间内通过的路程越长，物体运动的越快，反之，越慢。比赛场上的大多数运动，几乎都与速度的快慢有关联。比如径赛和短道速滑等项目，运动员的比赛成绩都是通过用时的多少来确定。裁判员根据运动员到达终点时消耗时间的多少来决定最终的名次，用时少的速度就快些;而银幕前和比赛现场的观众 则特别关注跑或游在最前面的运动员，他们是根据在相同的时间内跑或游的路程长短来判断快慢。 体校教师经常会参与各种级别运动会的计时工作，每次赛前培训会议上，裁判长总会强调，掐表的时候一定要注意观察，看到发令枪“冒烟”迅速开始计时。物理教师当然知道 其中的奥妙，因此，在讲授速度的概念时，以此为例，告知学生，空气中声音的传播速度是340m/s，光的传播速度是30万公里/秒，然后引导学生思考，学生们运用速度的概念 经过简单的计算，马上就会明白其中的道理。 竞技体育不仅是实力的比拼，更是战术的博弈。而利用速度的变化制定实施的战术最为常见，也最为简单有效，并且被广泛运用于各类竞技项目中。 比如，篮球比赛中，球员突然启动或者停止甩开防守，行进间急停跳投，假动作快慢集合扰乱防守人的节奏，快攻中加速奔跑摆脱防守等等，都是通过速度的改变来达到目的。还有马拉松比赛，平静漫长的奔跑过程，是实力的对抗，更是智慧的较量，2004年雅典 奥运会，我国选手孙英杰虽然只获得一万米长跑的第六名，但正是在她的高质量变速领跑下，消耗了对手的体力，我国另一位运动员邢慧娜匀速跟跑，保存了体力，最终赢得一万米长跑的奥运会金牌。 二、“弹性形变”在体育运动中的运用 弹性形变是指物体受到外力作用后，形状发生改变，当外力消失后，物体逐渐恢复原有形状，这样的形变称之为弹性形变。
物理实验练习题及答案 一、基础知识部分 1、下列几种情况各属于哪一类误差？ ① 天平零点不准；②电表的接入误差；③检流计零点漂移；④电压起伏引起电表读数不准。 答：（1）和（2）属于系统误差；（3）和（4）属于随机（偶然）误差 2、有甲、乙、丙、丁四人，用螺旋测微计测量一钢球的直径，各人所得的结果是：甲为（1.2832±0.0002）cm ；乙为（1.283±0.0002）cm ；丙为（1.28±0.0002）cm ；丁为（1.3±0.0002）cm ，问哪个人表示得正确？其他人的结果表达式错在哪里？ 答：甲的测量结果表达式正确。其他人的测量结果中未将近真值保留至误差所在位（螺旋测微计的仪器误差在104-cm 的量级）。 3、用米尺测量一物体长度，测得的数值为98.98 cm 、98.94 cm 、98.96 cm 、98.97 cm 、99.00 cm 、98.95 cm 及98.97 cm ，试求其平均值、合成不确定度及相对不确定度，并给出完整的测量结果。 解： L = 7 ∑i L =98.97（cm ）, L S = ) 1()(2 --∑n n L L i =0.008（cm ） 本测量用的是米尺，其仪σ= 3 仪?= 3 05.0=0.029 (cm) 合成不确定度 22,仪 σ +=L L c S u =0.03 (cm) E r,L =L u L c ,=0.03% 于是可给出最后的测量结果为：L=L ±L c u ,= 98.97±0.03 (cm), E r,L =0.03% 4、一个铅质园柱体，测得其直径为d ＝2.040±0.001 cm ，高度为h ＝4.120±0.001 cm ，质量为m ＝149.10±0.05g （式中不确定度均为合成不确定度）。试求：①铅的密度ρ；②铅密度的合成不确定度及相对不确定度；③表示出ρ的测量结果。 解：ρ= h d m 2 4π= 120 .4040.2142.310 .14942 ???=11.078 (g/cm 3) 2,2,22,,2h r d r m r r E E E E ++=ρ= 2 222)120 .4001.0()040.2001.0(2)10.14905.0( ++ = 0.00106= 0.1%
大学物理实验心得体会 大学物理实验心得体会（一） 为期七周的的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了，回顾这七周的学习，感觉十分的充实，通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。 物理学从本质上说就是一门实验的科学，它以严格的实验事实为基础，也不断的受到实验的检验，可是从中学一直到现在，在物理课程的学习中，我们都普遍注重理论而忽视了实验的重要性。本学期的大学物理实验，向我们展示了在物理学的发展中，人类积累的大量的实验方法以及创造出的各种精密巧妙的仪器设备，让我们开阔了视野，增长了见识，在喟叹先人的聪明才智之余，更激发了我们对未知领域的求知与探索。 大学物理实验是我们进入大学后受到的又一次系统的实验方法与实验技能的培训，通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使我们进一步加深了对物理学原理的理解，培养与提高了我们的科学实验能力以及科学实验素养。特别是对于我们这样一批工科的学生，仅有扎实的科学理论知识是远远不够的，科学实验是科学理论的源泉，是自然科学的根本，也是工工程技术的基础。一个合格的工程技术人员除了要具备较为深广的理论知识，更要具有较强的实践经验，大学
物理实验为我们提供了这样的一个平台，为我们动手能力的培养奠定了坚实的基础。 除次之外，大学物理实验使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法，对于我开发我们的智力，培养我们分析解决实际问题的能力，有着十分重要的意义，对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义。 感谢大学物理实验，让我收获了许多。 大学物理实验心得体会（二） 本学期我们生科专业开设了3门实验课，在实验课中，我学到了很多在平时的学习中学习不到的东西，尤其是物理光学实验。它教会我更多的应该是一种态度，对待科学，对待学习。为期七周的的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了，回顾这七周的学习，感觉十分的充实，通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。 我很感谢能够有机会学习物理实验，因为每一位老师都教会了我很多。每次上实验课，老师都给我们认真的讲解实验原理，轮到我们自己动手的时候，老师还常常给予我们帮助，不厌其烦地为我们讲解，直到我们做出来。有的同学在实验过程中出现了问题，就耽误了时间，老师也总是陪着我们直到最后一名同学做完实验。
体育中的物理知识 情景扫描（人物事件的描述） 机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。各种各样的机械运动随处可见；在我们从事体育活动时，我们不仅让体育器材做着各种运动，我们自己也在不停地进行着机械运动。我们运用运动学知识不仅可以来解释很多的运动现象，还可以指导我们从事各种运动，以达到更好的运动效果： 在游泳池里我们如何获得前进的动力？短跑为什么要采用蹲踞的姿势？在运动场上和实力相当的对手进行拔河比赛时，如何才能做到稳操胜券？在推铅球时如何才能推得更远？等等。 动感地带（设计的问题） 一年一度的全校运动会就要开始了，传统的拔河比赛将率先举行，从同学的身高体重来看，各个班都差不多，力气也应大小相当，如何才能在势均力敌中胜出？这是我们在准备比赛的过程中首先应搞清楚的。 问题1：拔河比赛比什么？是哪边拉力大哪边赢吗？ 问题2：我们在拔河时，我们向前运动还是向后运动由什么因素决定？ 问题3：比赛中，我们所受的摩擦力大小与哪些因素有关？如何增大摩擦力？ 十几位同学如何用力合力才最大？ 实践活动（安排活动） 问题1： 理论分析：很多人会说：当然是比哪一队的力气大喽！实际上，这个问题并不那么简单。根据牛顿第三定律（即当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在同一直线上），对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力，乙对甲也同时产生一样大小的拉力。可见，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。 问题2： 理论分析：把一队拔河的同学视为整体，分析他们的受力情况：竖直向下有重力，竖直向上是地面的支持力。水平方向上有绳子拉力和地面的摩擦力。队伍向前运动还是向后运动取决于绳子拉力和地面的摩擦力哪个大。当拉力大于摩擦力，人就向前运动；当摩擦力等于拉力人保持静止。摩擦力不可能大于拉力，那如何实现向后倒，把对方拉过来呢？ 模拟拔河：找两位同学代替两队进行比赛，从旁边进行观察和分析。 当两位同学力气悬殊时，力气大的同学很轻松就可以把力气小的同学拉过来：他可能是直接收绳子，也可能是边拉边移动脚步。但当两位同学力气相当时，问题就不是这样简单：当摩擦力等于拉力人保持静止，这时获胜者的脚在原地不动，他是利用腰腹力量身体向后倒，把对方拉过来，在对方身体前倾不方便发力时，再向移动脚步使自己的身体变为好发力原姿势，重复前面的过程，逐渐将对方拉过来而获胜。 问题3：
第十三章内能 本章知识结构图： 一、分子热运动 1.分子热运动： （1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。无论大小，无论是否是生命体，物质都是由分子、原子等粒子构成。 （2）扩散：不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。比如墨水在水中扩散等等。 a.扩散的物理意义：表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。表明分子之间存在间隙。 b.扩散的特点：无论固体、液体，还是气体，都可以发生扩散。发生扩散时每一个分子都是无规则运动的。 （3）分子的热运动 a.定义：分子永不停息地做无规则运动叫做热运动。无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。 b.影响因素：分子的运动与温度有关，物体温度越高，分子运动越剧烈。 2.分子间的作用力： （1）分子间同时存在着引力和斥力，它们是随着分子间距离的增大而减小，随着分子间距离的减小而增大，但是斥力变化要比引力变化快得多。分子间作用力的特点如图：
（2）固态、液态、气态的微观模型 二、内能 1.内能： （1）定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。分子动能：分子由于运动而具有的能，其大小决定于温度高低。分子势能：分子由于存在相互作用力而具有的能，其大小决定于分子间距。单位是焦耳（J）。 （2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动，无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。 （3）同一物体的内能的大小与温度有关，温度越高，具有的内能就越多。但不同物体的内能则不仅以温度的高低为依据来比较。 （4）影响内能大小的因素：分子的个数、分子的质量、热运动的剧烈程度（温度高低）、分子间相对位置。 2.物体内能的改变： （1）改变内能的方法：做功和热传递 做功：两种不同形式的能量通过做功实现转化。 热传递：内能在不同物体间的转移。 （2）热量： a.定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。 b.单位：焦耳（J）。 三、比热容 1.比热容 （1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。单位：焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·C）（2）比热容是反映物质自身性质的物理量，比热容只决定于物质本身，反映了物质吸热（或放热）的本领，与物质的质量、吸收或放出热量的多少、温度的高低、形状、位置等都没有关系。但是，物质的比热容不但与物质的种类有关，还与物质的状态有关。 *比热容与吸热本领，温度改变的难易程度 两个角度物质的吸热本领物质的温度改变的难易程度 具体说明比热容大，吸热本领强比热容大，温度难改变 比热容小，吸热本领弱比热容小，温度容易改变实例汽车的发动机用水做冷却剂沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大（3）质量相同的同种物质，温度升高1摄氏度吸收的热量，与温度降低1摄氏度放出的热量是相同的。
初中物理实验方法及案例说明
中学物理实验常用方法 一、观察法 物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验，证明了大气压强的存在。在教学中，可以根据教材中的实验，如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中，要求学生认真细致的观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，养成良好的实验习惯，培养实验技能。大部分均利用的是观察法。 观察是学习物理最基本的方法,是科学归纳的必要条件, 学生对学习活动 的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录, 能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。常用观察方法有： 1.观察重点, 排除无关因素的干扰。如做气体膨胀对外做功的实验时,学生只听到“嘭”的一声, 看到瓶塞跳得很高, 对真正需要看的现象———塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见, 这就需要教师及时交待, 提醒学生, 然后再进行分析。 2.前后对比观察, 抓住因果关系。如学习密度一节时, 我首先让学生区分铜块、铁块、铝块、石块、酒精、水等物体, 通过观察它们的颜色、状态、软硬来辨认。然后出示用纸包住的相同体积的铜块、铁块、铝块, 怎样区分它们? 学生通过实验发现, 它们的质量不同, 因而得出相同体积的物体质量不同, 也是物质的一种特性, 从而引入密度概念。 3.正、反对比观察, 深化认识。在指导学生观察时, 多采用一些正反对比的方法, 可以加深学生理解知识, 拓宽思路。如探究声音的产生, 即无声又有声；探究沸点与气压的关系时, 即增大气压, 沸点升高, 减小气压, 沸点降低。 二、控制变量法 控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关, 把多因素的问题变成多个单因素的问题, 分别加以研究, 最后再综合解决。利用控制变量法研究物理问题, 有利于扭转“重结论、轻过程”的倾向, 有利于培养学生的科学素养, 使学生学会学习。如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系, 研究导体中的电流跟这段导体两端的电压时, 控制导体的电阻不变, 改变导体两端电压, 看导体中电流的变化, 通过学生实验, 得出欧姆定律I=U/R。另外,研究导体的电阻大小、滑动摩擦力的大小、液体压强的大小、浮力大小、动能和
体育运动中的物理问 题集锦
体育运动中的物理问题集锦 丰富多彩的体育运动与物理知识有着密切的联系，以体育运动为背景的试题，具有浓郁的生活气息，能够让学生体会到物理知识的实用性——物理学对提高体育运动水平具有广泛指导作用。物理教学中可以有意识地设计、选用这类习题，指导学生分析解决体育运动中的实际问题，提高学生的科学文化素质，提高学生学习物理的兴趣，增强学生综合运用知识分析、解决实际问题的能力。 解答此类问题时，弄清问题情景是前提，简化物理过程（状态）是要诀，建立理想模型是关键，然后运用相关的知识进行分析，从而获得问题的解答。 本文整理了部分涉及体育运动的物理问题，权作引玉之砖。 一、原地跳起（直线运动） 例1（2005年高考理综物理试题）原地跳起时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地，从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”，离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”，现有下列数据： 人原地上跳的“加速距离”d1=O．50m，“竖直高度”；跳蚤原地上跳的“加速距离”，“竖直高度”，。假想人具有与跳蚤相等的起跳加 速度，而“加速距离”仍为0．50m。则人上跳的“竖直高度”是多少？ 解析设跳蚤起跳的加速度为口，离地时的速度为口，则对加速过程和离地后上升过程分别有 若假想人具有和跳蚤相同的加速度a，在这种假想下人离地时的速度为V，与此相应的竖直高度为H，则对加速过程和离地后上升过程分别有 由以上各式可得 代入数值，得。 二、接力赛跑（直线运动、） 例2甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的，为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记，在某次练习中，甲在接力区前S0＝13.5 m处作了标记，并以V ＝9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，已知接力区的长度为L＝20 m。 求：⑴此次练习中乙在接棒前的加速度a。 ⑵在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。 解析⑴在甲发出口令后，，甲乙达到共同速度所用时间为：
体育运动中的物理问题 高中物理学科是一门自然学科，与实际联系非常紧密。近年来高考试题经常实际情景为背景，联系生产、生活、社会和科技实际，关注科学、技术、社会（STS ），将基础知识与基本技能的考查置于一定的问题情景之中，考察学生应用物理知识解答实际问题的能力。下面我以体育运动为背景，列举如何应用中学物理知识解答问题。 例1、甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s 的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前S 0=13.5m 处作了标记，并以V =9m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。已知接力区的长度为L =20m 。 求：（1）此次练习中乙在接棒前的加速度a ； （2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。 本题以接力跑中的交接棒为试题背景来考查运动规律的应用等。 【解析】 ⑴在甲发出口令后，，甲乙达到共同速度所用时间为： V t a = 设在这段时间内甲、乙的位移分别为S 1和S 2，则： 1S V t = 2221at S = S 1＝S 2＋ S 0 联立以上四式解得： 2 2 0 3 m/s 2V a S == ⑵在这段时间内，乙在接力区的位移为：2 213.5 m 2V S a == 完成交接棒时，乙与接力区末端的距离为：L －S 2＝6.5 m
练习．如图所示，甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m 接 力，他们在奔跑时有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑 出25 m 才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速直线运动，现在 甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙 接棒时奔跑达到最大速度的80%，则： （1）乙在接力区须奔出多少距离？ （2）乙应在距离甲多远时起跑？ 例2.跳台跳水是我国的传统强项体育运动。我国某优秀跳水运动员在10m 跳台项目中，起跳达到最高位置时，估计她的重心离跳台台面的高度为1m ，当她下降到手触及水面时要伸直，双肩做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面大约也是1m 。若从最高点到手触及水面的过程中其重心看作是自由落体运动，那么： （1）她在空中完成一系列动作可利用的时间为多少？ （2）入水之后，她的重心能下沉到离水面约2.5m 处，试估算水对她的平均阻力约为她自身重力的几倍？ 〖解析〗将运动员视为一个质量全部集中在其重心的质点。运动员从最高点到手触及水面 的过程中所经历的时间即为她在空中完成一系列动作可利用的时间设为t ，则 s g h t 4.121== 运动员从最高点到其重心下沉到离水面约2.5m 处的过程应用动能定理可得 0)(221=-+Fh h h mg 可解得运动员受到的阻力 mg F 9.3= [点评]本题是一道与体育运动有关的理论联系实际的力学问题，重点考查动能定理。解题的关键是进行运动过程分析。 例3. 举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目.就“抓 举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲 支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，如图所示表示了其中 的几个状态.在“发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用， 使杠铃竖直向上加速运动；然后运动员停止发力，杠铃继 续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速 度恰好为零.从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整 个过程历时0.8s ，杠铃升高0.6m ，该杠铃的质量为150kg . 求运动员发力时，对杠铃的作用力大小.(g 取10m ／s 2) 解:设杠铃在题述过程中的最大速度为v m ，则有t v h m 2 1=，解得v m =1.5m /s
附件2： 理工科大学物理实验课程教学基本要求 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活，是人类文明的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱，体现了大多数科学实验的共性，在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。 一．课程的地位、作用和任务 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。 本课程的具体任务是： 1.培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学 生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。 2.提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精 神，遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。 二、教学内容基本要求 大学物理实验应包括普通物理实验（力学、热学、电磁学、光学实验）和近代物理实验，具体的教学内容基本要求如下： 1.掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。 （1）测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 （2）处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及，应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如：长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量，注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3.了解常用的物理实验方法，并逐步学会使用。 例如：比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用。 例如：长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交／直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。 各校应根据条件，在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术，例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。 5.掌握常用的实验操作技术。
大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识 姓名：_______柳天一__________ 学号：______2012011201 _______ 实验组号：____3______________ 班级：______计科1204_________ 日期：______2013.3.23__________
实验报告 【实验名称】 制流电路、分压电路和电学实验基础知识 【实验目的】 1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。 2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。 3、学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。 【实验原理】 制流电路的特性： 制流电路如图3所示，图中E 为直流（或交流）电源；R 1为滑线变阻器，A 为电流表；R 2为负载（本实验采用电阻）；K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端（如A 端）串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ，从而改变整个电路的电流I 。 （a ） （b ） 1.分压电路的特性： 分压电路如图4所示，图中E 为直流（或交流）电源，滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接，负载R 2接滑动端C 和固定端A （或B ）上，当滑动头C 由A 端滑至B 端，负载上电压由0变至E ，调节的范围与变阻器的阻值无关。 （a ） （b ） 2.制流电路与分压电路的选择： 图3 制流电路 图4 分压电路
(1) 调节范围 分压电路的电压调节范围大，可从E →0；而制流电路电压调节范围小，只能从 E E R R R →?+1 22。 (2) 细调程度 当2/21R R ≤时，在整个调节范围内调节基本均匀，但制流电路可调范围小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调节变得很粗。 (3) 功率损耗 使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。基于两电路的差别，当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电路；反之，当负载电阻较小，功耗较大，调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求，则可采用二级制流（或二段分压）的方法以满足细调要求。 【实验器材】 万用电表（指针式、数字式各一块），低压电源（直流型、交流型各一台），滑线变阻器，电阻箱，导线。 3.滑线变阻器： 滑动变阻器是根据接入电路的金属丝长短来改 变阻值大小，来达到控制电流的。 滑动片左右滑动即是在改变接入电路的金属丝 长短。 因为已知金属材料的电阻丝，其阻值跟电阻丝的 长度，横截面积，还有材质有关系。长度越长，阻值 越大；截面积越大，阻值越小，阻值与该种材料的阻 值系数成正比。 滑动电阻器结构图[1] 注意事项： 注意：要选择合适的滑动变阻器，每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时要根据需要进行选择，不能使通过滑动变阻器的电流超过它允许通过电流的最大值，否则会烧坏变阻器。使用前应该将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。接法：不管是有几个接线柱的滑动变阻器，在连入电路时，可采用“一上一下”的连接方法。“一上” 指上面金属棒两端的任一接线柱连入电路，“一下”指把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。 滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断，可采用“近小远大”的判断方法。即如果滑动变阻器的滑片在移动过程中逐渐接“近”连入电路的下接线柱，则变阻器连入电路的阻值将逐渐减“小”，灯泡就越亮，反之，若滑片移动过程中逐渐“远”离连入电路的下接线柱，则连入电路的阻值将逐渐增“大”，灯泡就越暗。 滑动变阻器在电路中的作用是：（1）保护电路，即连接好电路，电键闭合前，应调节滑动变阻器的滑片P ，使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。（2）通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流，从而改变与之串联的导体（用电器）两端的电压。在连接滑动变阻器时，要求：一上一下，各用一个接线柱；实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 4.电阻箱：
绪论 物理实验的地位和作用 实验是人们认识自然规律、改造客观世界的基本手段。借助于实验，人们可以突破感官的限制，扩展认识的境界，揭示事物的内在联系。近代科学历史表明，自然科学领域内的所有研究成果都是理论和实验密切结合的结晶。随着科学技术的发展，实验的运用日益广泛和复杂，实验的精确程度越来越高，实验环节在科学技术的重大突破中所起的作用也越来越大。 物理实验是科学实验的重要组成部分之一。物理实验本质上是一门实验科学。在物理学的发展中一直起着重要的作用。物理概念的确立、物理规律的发展、物理理论的建立都有赖于物理实验，并受物理实验的检验。物理学是一切自然科学的基础，人类文明史上的每次重大的技术革命都是以物理学的进步为先导的，物理实验在其中起着独特的作用。如，法拉第等人进行电磁学的实验研究促使了电磁学的产生与发展，导致了电力技术与无线电技术的诞生，形成了电力与电子工业；放射性实验的研究和发展导致原子核科学的诞生与核能的运用，使人类进入了原子能时代；固体物理实验的研究和发展导致晶体管与集成电路的问世，进而形成了强大的微电子工业与计算机产业，使人类步入信息时代。 当今科学技术的发展以学科互相渗透、交叉与综合为特征。物理实验作为有力的工具，其构思、方法和技术与其他学科的相互结合已经取得巨大的成果。不容置疑，今后在探索和开拓新的科技领域中，物理实验仍然是有力的工具。 物理实验的任务和目的 物理实验是对工科学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端，是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。 本课程的具体任务是： （1）通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解。 （2）培养与提高学生的科学实验能力。其中包括： ① 能够自行阅读实验教材或资料，作好实验前的准备。 ② 能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器。 ③ 能够运用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。 ④ 能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明实验结果，撰写合格的实验报告。 ⑤ 能够完成简单的设计性实验。 （3）培养与提高学生的科学实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学态度，严肃认真的工作作风，主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品德。
体育运动中的物理问题集锦 丰富多彩的体育运动与物理知识有着密切的联系，以体育运动为背景的试题，具有浓郁的生活气息，能够让学生体会到物理知识的实用性——物理学对提高体育运动水平具有广泛指导作用。物理教学中可以有意识地设计、选用这类习题，指导学生分析解决体育运动中的实际问题，提高学生的科学文化素质，提高学生学习物理的兴趣，增强学生综合运用知识分析、解决实际问题的能力。 解答此类问题时，弄清问题情景是前提，简化物理过程（状态）是要诀，建立理想模型是关键，然后运用相关的知识进行分析，从而获得问题的解答。 本文整理了部分涉及体育运动的物理问题，权作引玉之砖。 例 的最大距离称为“竖直高度”，现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d ，“竖直高度”，。假想人具有与跳蚤 H，则对 。 例 。 12 S1＝S2＋S0 联立以上四式解得： 2 2 3 m/s 2 V a S == ⑵在这段时间内，乙在接力区的位移为： 2 2 13.5 m 2 V S a == 完成交接棒时，乙与接力区末端的距离为：L－S2＝6.5 m 评注如果学生对接力赛交接棒问题情境熟悉，能将实际情境抽象成匀速直线运动追赶匀加速直线运动，问题便不难解决。注意接力区有一定的长度，交接棒必须在接力区内完成。 三、跳水运动（竖直上抛运动）
例3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0．45m 达到最高点。落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计），从离开跳台到手触水面，他可以用于完成空中动作的时间是_______s （计算时可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个点，取 ，结果保留二位有效数字）。 解析 运动员的跳水过程是一个很复杂的过程，现在要讨论运动员在空中的运动时间，这个时间与运动员所做的动作以及水平运动无关，只由竖直分运动决定，因此忽略运动员的动作，把运动员当成一个质点，同时忽略他的水平运动，这两点题目都作了说明，所以一定程度上，“建模”的要求已经有所降低，但我们应该理解这样处理的原因。这样，我们把问题提炼成了质点作竖直上抛运动的物理模型。 可画出示意图如图1。由图可知，运动员作竖直上抛运动，上升高度h=0．45m ；从最高点下降到手触到水面， ? ? 所以运动员在空中用于完成动作的时间约为 例2．5m ，如图2 球被击后的运动可以看作平抛运动。当球刚好触网而过时， ? 当球刚好打在边界线上时，／ 故 应满足： 。评注 射程较大，可能越界，所以 存在一个范围。对排球恰好触网和压线这两种临界状态进行分析，求出击球 例4倾斜雪道的长为25 m ，顶端高为15 m ，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v 0＝8 m/s 飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略。设滑雪板 与雪道的动摩擦因数μ＝0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离（取g ＝10 m/s 2 ） 解析如图选坐标，斜面的方程为： 3 tan 4 y x x θ== ① 运动员飞出后做平抛运动 0x v t =② 2 12 y gt = ③
物理实验基础知识 教学目标： 一、绪论 二、测量及其误差 三、直接测量测量结果的最佳值与随机误 差的计算 四、直接测量测量结果的最佳值与随机误 差的计算 五、不确定度 六、数椐处理的基本方法 一、绪论 1、大学物理实验的地位和作用： 科学实验是人们根据一定的研究目的，通过积极的构思，利用科学仪器、设备等物质手段，人为地控制或模拟自然现象，使自然过程或生产过程以比较纯粹的或典型的形式表现出来，从而在有利条件下，探索自然规律的一种研究方法。 （1）科学实验的任务是：
研究人类尚未认识或尚未充分认识的自然过程，发现未知的自然规律，创立新的学说、新理论，研制、发明新材料、新方法、新工艺，为生产实践提供科学理论的依据，促进生产技术的进步和革命，提高人们改造自然的能力。 （2）、大学物理实验的地位： 物理实验是科学实验的重要组成部分之一，物理实验在科学、技术的发展中有着独特的作用。历史上每次重大的技术革命都源于物理学的发展。如热力学、分子物理学的发展，使人类进入热机、蒸汽机时代；电磁学的发展使人类跨入电气化的时代；原子物理学、量子力学的发展，促进了导体、原子核、激光、电子计算技术的迅猛发展。然而物理学本质上是一门实验科学，三四百年前，伽利略和牛顿等学者，以科学实验方法研究自然规律，逐渐形成了一门物理学科。从此一切物理概念的确立，物理规律的发现，物理理论的建立都有赖于实验，并受实验的检验。 物理实验在物理学自身的发展中有着
重要的作用，同时在推动其他科学、工程技术的发展中也起着重要作用。特别是近代各学科相互渗透，发展了许多交叉学科，物理实验的构思、物理实验的方法和技术与化学、生物学、天文学等学科相互结合已经取得了丰硕的成果，而且必将发挥更大的作用。 2、大学物理实验的目的和任务 物理实验作为一门独立的基础课程，它有以下三方面的目的和任务： （1）、通过实验现象的观察分析和对物理量的测量，使学生进一步掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本伎能；并能运用物理学原理、物理实验方法研究物理现象和规律，加深对物理学原理的理解。 （2）、培养与提高学生从事科学实验的素质。包括：理论联系实际和事实求是的科学作风；严肃认真的工作态度；不怕困难、主动进取的探素精神；遵守操作规程，爱护公共财物的优良品德；以及在实验过程中同学间相互协作、共同探素的合作精神。（3）、培养与提高学生科学实验的能力。
一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4323y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?,则间接测 量量N 的标准误差为？B N ?= ； 4 322 (2) 3339N x x y x x x ??-= =?=??， 333 4 (3) 2248y N y y y y x ??= =-?=-??- ( ) ( ) []2 1 2 3 2 2 89y x N y x ? +?=? 2*。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（20.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B = ?==? C. 用它测量时的相对误差为mm 004.0±。 100%E X δ= ?相对误差：无单位；=x X δ-绝对误差：有单位。 6* 在计算数据时，当有效数字位数确定以后，应将多余的数字舍去。设计算结果的有效数字取4位，
篇一：大学物理实验报告 大学物理演示实验报告 院系名称：勘察与测绘学院 专业班级： 姓名： 学号： 辉光盘 【实验目的】： 观察平板晶体中的高压辉光放电现象。 【实验仪器】：大型闪电盘演示仪 【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了 涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠充有稀薄的 惰性气体（如氩气等）。控制器中有一块振荡 电路板，通过电源变换器，将12v低压直流 电转变为高压高频电压加在电极上。 通电后，振荡电路产生高频电压电场， 由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产 生紫外辐射，玻璃珠上的荧光材料受到紫外 辐射激发出可见光，其颜色由玻璃珠上涂敷 的荧光材料决定。由于电极上电压很高，故 所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。 【实验步骤】： 1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小； 2. 插上220v电源，打开开关； 3. 调高电位器，观察闪电盘上图像变化，当电压超过一定域值后，盘上出现闪光； 4. 用手触摸玻璃表面，观察闪光随手指移动变化； 5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失，对闪电盘拍手或说话，观察辉光岁声音的变化。 【注意事项】： 1. 闪电盘为玻璃质地，注意轻拿轻放； 2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力，避免控制器与盘面连接断裂； 3. 闪电盘不可悬空吊挂。 辉光球 【实验目的】 观察辉光放电现象，了解电场、电离、击穿及发光等概念。 【实验步骤】 1．将辉光球底座上的电位器调节到最小； 2．插上220v电源，并打开开关； 3. 调节电位器，观察辉光球的玻璃球壳内，电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光； 4.用手触摸玻璃球壳，观察到辉光随手指移动变化； 5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失，对辉光球拍手或说话，观察辉光随声音的变化。
２０１１年６月刊 改革与开放 物理学知识在体育运动中的应用及解读 吕中战（廊坊广播电视大学，河北廊坊０６５０００） 摘要：各种体育运动中都蕴涵着物理学知识，同时为了提高竞技体育运动的成绩，专业人员从物理学中总结了许多规律，用于改进体育训练的效果，达到多、快、好省的目的。下面分别从几个常见的体育活动动来谈一谈物理学知识的应用。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：In each kind of sports is containing the physics knowledge,simultaneously to improve athletics sports'result,the specialists summarized many rules from the physics,uses in improving the athletic training the effect,serves many,quick,the good province purpose.Below moves separately from several common sports discussed that physics knowledge application. 关键词：香蕉球流体力学初速度跳高滑冰动能铅球作用力拔河牛顿第三定律伯努 ｋｅｙｗｏｒｄ：Banana ball hydromechanics initial velocity high jump ice-skating kinetic energy shot action tug-of-war Newton third law uncle vertical stroke 【中图分类号】Ｇ８０【文献识别码】Ａ【文章编号】１００４－７０６９（２０１１）－０６－０１４６－０１ 在平时生活中观看体育比赛已经成为我们生活的一项需求。事实上,许多运动项目中蕴涵着物理原理。下面从举几个常见的体育运动用物理学知识来解读一下。 一、在足球比赛中“香蕉球””或“落叶球”的原理 我们在足球比寒中经常见到罚角球或者任意球直接进门的精彩镜头。一般是几名防守队员在罚球点儿和球门前组合成“人墙”，用以阻断球的前进线路。而罚球队员，挥脚一记大力攻门，足球绕过“人墙”，向球门方向飞行，临到门前却又沿弧线拐过弯进入球门死角，让守门员猝不及防。这就是让人叹为观止的“香蕉球”或“落叶球”。那么足球在空中飞行时为何不是直线前进而是有一定孤度呢？原来，在罚球的时候，队员并非用脚直接踢足球的重心，而是发力点在重心稍偏处，并在击球时用足背给球一定的磨擦力，让球在飞行的同时保持高速旋转。这时，足球在向前飞行的同时与其周围的空气之间摩擦，球周围的空气又会被带着共同旋转。于是，足球两侧空气的流动速度一快一慢。物理知识告诉我们：气体的流速越大，压强越小。因为球两侧空气的流速不同，它们对球所产生的压力也不相同，所以，在空气压力的作用下，足球向空气流速大的一侧偏转，最后运行轨迹就成为了孤线。 二、投铅球为什么要提前进行滑步 在田径项目的比赛上，标枪运动员都采用助跑的方法，在快速奔跑中把标枪投掷出去。这是为了使标枪在出手以前就有较高的速度，再加上运动员有力的投掷动作，标枪就能飞得更远。铅球运动员在参加比赛时，是要在投掷圈内进行，而投掷圈的半径是固定的，不能依靠助跑来增加铅球运行的初速度。铅球运动员绝大多数都是运用背向滑步的办法。通过这一系列的连贯动作，使铅球在未出手时就已经具备了较高的初始速度。一名高水平的铅球队员来，依靠背向滑步推铅球要比原地发力投铅球大约可增加约两米甚至以上的距离。那么投铅球时的角度应该是多少？在忽略空气阻力的情况下，向斜上方抛出物体时，仰角为为45°抛出的距离最远。但是，推铅球的情况则有所不同，铅球的抛掷点不是在地面上，而是离地面具有一段高度。那么在相同的出手速率情况下，作45°及40°仰角抛掷，当落回抛掷点相同的高度时，水平距离以45°角的距离较远。然而，在出手高度再至地面过程中，水平距离应该是40°的更大一些。通过计算，我们可以知道：在铅球比赛中要得到好成绩，那么出手的仰角一定要小于45°。角度随铅球出手速度的增大而增加。对出手高度为l.8米—— —2米，而出手速度为8米／秒以上的人来说，出手仰角应为39°—— —43°左右。 三、拔河比赛只是比力气大小吗 在拔河比赛中是不是哪一队的力气就一定能胜利呢？这并不是个简单的力量相加的问题。根据作用力与反作用力原理，参加拔河的两个队伍中A对B施加了多大拉力，B对A也同样也产生一样大小的反作用力。可见，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。通过受力分析，当所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力就不会被拉动。所以如何增大与地面的摩擦力是胜负的关键。大家知道，静磨擦力与两个值是成正比，一是磨擦系数，二是对接触面的压力。于是要设法增大上述两项值，首先，队员的体重越重对地面的压力越大，静摩擦力也会随之增大。其次，要穿上鞋底花纹较深较大的鞋子，也可以增大摩擦系，使摩擦力增大。 四、跳高时为什么要的助跑发力 在体育比赛中，跳远的运动员选择较长的助跑距离，而跳高运动员的助跑距离则要短得多。如果选择较长的助跑距离，是否就跳不高呢？跳高运动员能纵身飞起越过横杆，靠的是助跑的惯性力和起跳蹬地的反作用力二者的合力。惯性力的方向是水平向前的，地面反作用力是竖直（或近似竖直）向上的，所以起跳后的身体重心会沿着一个类似抛物线轨迹运动。抛物线轨迹孤顶的高度(所能跳过的高度)取决于起跳一瞬间腾起的初速度与腾起角的大小，腾起初速度和腾起角是增加跳高高度的两个关键，一般来讲，要尽可能增大这两项的值。如果选择长的助跑则会造成水平速度过大而腾起角度过小。因为跳高并非单纯的垂直向上，越过横杆还必须有一个向前的力量；再则，还须充分利用水平速度来增大腾起初速度，因此腾起初速度越大则跳得越高。当腾起角固定时，腾起初速度就是起决定作用的。 参考文献： 【１】刘延柱《自由下落猫的转体运动》《物理通报》上海交通大学出版社１９８２ 【２】乔际平，刘甲岷；物理创造思维能力的培养．北京：首都师范大学出版社，１９９８ 【３】张大均；教学心理学．重庆：西南师范大学出版社，１９９７【４】杨巍《少年体育训练》２００９ 146 --