跳高应用的物理原理

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关于大学物理教学中物理原理的应用

作者：李向荣

来源：《天津教育·下》2018年第06期

本文对大学物理教学中关于物理原理在生活和技术中的应用问题进行探讨，并结合大学物理教学的实际情况提出了自己的观点，希望对大学物理教学工作质量的提高能起到一定的作用，同时也让同学们感受所学物理知识的学以致用，培养同学们学习物理的兴趣。物理学是一门基础科学，物理学不但是研究其他自然科学必不可少的基础，而且和现代人类生活紧密联系，没有哪一门学科像物理学这样极大地推动人类文明的进步。因此，物理教育不但有助于培养一个人处理复杂事物和探索未知领域的能力，而且也是提高文化素质的一个重要手段。

物理学，在当今普通民众心里，虽然相对普及，但能够很好地应用和解释物理现象的人并不多，往往一个现象的发生，民众都会感到神秘莫测，甚至在当今这个科技发达的时代，认为存在超自然的神奇现象的人依然不在少数。物理学，甚至让多数专业学生感到高深，认为自身的知识已经学得足够了解、足够专业，但是在日常生活中的应用与观察却不够，只想在实验室里得到成果。可现实是个很好的实验室，能在现实中发现东西，对于启发物理思维一定有很大的益处，著名的苹果落地的故事，也是这种道理。既然存在这种普遍的情形，那么在教学中也必然会存在很多同学觉得物理学高深莫测的念头，教师只讲理论，和实际联系不多，也会导致学生想象力不够丰富，物理知识拗口难学。

因而在当前形势下，大学物理教学面临新的挑战，怎样才能使物理学好学、有趣、有用，这也是我作为一名高校教师思考了多年的问题。在这样一个高科技的时代，物理学的应用与实践很广泛，所以我的观点是：在物理教学，尤其是大学物理的教学过程中，要广泛应用现实科技成果，把物理学原理在生活和科学技术中的应用穿插到教学中，以此来实现物理教学的目的，把物理学神秘的面纱摘掉，让学生在课堂学习上、在实践中感受物理学的快乐，这样不仅丰富了课堂本身，而且能够促使学生对物理学产生浓厚的兴趣，使他们认识到物理学不仅仅是高中学习中的题目，而是和我们生活息息相关的、促进人类文明进步的一门既实用又有趣的自然科学，这样学生就能够学以致用，从而达到教学相长、科学普及的效果。针对在大学物理课堂上如何应用物理原理进行具体教学，我们分以下几个环节进行。

【初中物理】初中物理知识点：连通器原理及应用

定义：

上端开口，下端连通的容器叫连通器，如图所示。

特点：

连通器里的同种液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。

应用：

乳牛自动喂水器、茶壶、锅炉水位计、船闸等。如图所示。

说明：

(1)连通器的特点既可以通过实验归纳得出，也可以通过理论推导得出。

(2)理论推导的过程(建立模型法)：如图，液体不流动一液片处于平衡状态一液片两侧受到的压力相等(F左=F右)→液片两侧受到的压强相等(p左=P右)→两管液面高度相等(h左=h右)→两管液面相平。

(3)连通器特点应用：连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，才停止流动。

压强计

：

压强计是测量液体内部压强的仪器(如图所示)，它由探头，U形管，软管组成，当探头的薄膜(橡皮模) 受压强的作用时，U形管左右两侧液面就会产生高度差，液面高度差越大，薄膜(橡皮模)受到的压强越大。

船闸:

船闸是利用连通器原理T作的。通过闸门和阀门的打开、关闭，调节船闸内的水位分别与上、下游水位相平，使船经过船闸从上游驶往下游或从下游驶往上游。当上游闸门打开时，闸室与上游河流构成连通器；当下游闸门打开时，闸室与下游河流构成连通器，这样使落差较大的河面上能让船只正常安全地行驶。下面描述的是一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。

(1)如图l船在上游(打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器)。 (2)如图2船进入闸室中(闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室)。

(3)如图3船准备出闸室(打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器)。

1 八年级物理导学案(教科版) 11.4 功的原理及应用

授课时间：2012年 月 日 班级 姓名

一、学习目标

1、了解功的原理，知道使用任何机械都不省功；2、知道轮轴和斜面也能省力；3、应用功的原理进行简单的计算。

二、学习重点、难点

功的原理以及实际应用

三、先学先思

1、做功的两个必要因素是：① ；② 。

2、功的计算公式是： ；功的单位是： 。

3、功的原理是 。

4、轮轴由两个 不等的 固定在 组成；大的称为 ，小的称为 。轮轴的平衡条件是： ，轮轴的两个主要功能是：① ；② 。

5、斜面是一个与 的倾斜平面。

四、后教后导

（一）探究功的原理

使用杠杆、滑轮这些简单机械有的能够省力，有的能够省距离。但是能省功吗？这节课我们就来探究这个问题。

1、要把重为G的物体运到高为h的地方，有什么办法？

①人直接拿上去，人做的功W1= ；

②用动滑轮(不计动滑轮重及摩擦)将重物提升h，拉力F做的功W2= ；

2、分析与总结：①使用动滑轮能 ，但不能 。

②进一步研究表明：使用任何机械都不能 ，这个结论称为 。

注意：功的原理对任何机械都适用。

LIN总线物理接口器件MC33399的原理及应用

摘要：MC33399是Frescale公司推出的汽车LIN总线单线物理接口器件。文中详细介绍了MC33399的主要功能、内部结构以及工作原理，并在此基础上给出了MC33399的典型应用电路。 关键词：MC33399 LIN总线 汽车电子

1 概述

LIN（Local Interconnect Network局域互连网络）是一种低成本的总线网络。其最初的开发目的在于弥补CAN总线的不足，主要用于汽车中某些对通信速率要求不高的场合，LIN总线作为CAN总线的辅助网络或子网络使用可以解决汽车内因导线过多所带来的许多问题。

一个简单的LIN节点除了微控制器外，还需要两个芯片，即LIN接口芯片和5V的电压调节器。Freescale公司的MC33399芯片是专用于LIN的单线物理接口器件。该器件的功耗非常低，可控制外部稳压器，安全符合LIN规范，抗干扰能力强，是一种高性能的模拟器件，适用于工作环境比较复杂的汽车。MC33399的主要特点如下：

·通信速率范围为1～20kb/s；

·额定工作电压：8V～18V，正常电压：7V～27V；

·无功节点不影响总线状态；

·有正常和睡眠两种工作模式，睡眠模式下的静态电流仅20μA；

·LIN总线唤醒、MCU命令唤醒以及接口外部高压开关输入唤醒；

·通过兼容的CMOS I/O脚与MCU进行接口；

·带有外部稳压器控制功能；

·内置上拉电阻；

·LIN引脚的ESD电压可达4kV；

·具有很好的电磁兼容性；

·工作温度范围为-40℃～125℃。

2 引脚功能

MC33399采用SO8型贴片式封装。图1示出引脚排列，各引脚的功能说明如表1所列。

表1 MC33399的引脚功能

引脚号 引脚名 功 能

1 RX 接收数据输出端

2 EN 使能端

3 Wake 唤醒端，用于将芯片从睡眠中唤醒

4 TX 发送数据输入端