研究性学习《游乐场中的物理学》课件
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物理学原理在用游乐场中的应2011-11-14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,物理已经渗入到人类生活的各个领域:小到我们身边的衣食住行,大到航天航空技术的发展,这些都无一例外的与物理学密切相关。
生活中处处蕴含着物理知识,那么我们就以游乐场为例,游乐场的设施大多与力学、运动学以及电磁学密切相关,下面就以几个我们常见的游玩项目来做简单的介绍:过山车过山车又称云霄飞车,常见于游乐园和主题乐园中。
拉马库斯·阿德纳·汤普森是第一个注册过山车相关专利技术的人(1865年1月20日),并因制造过数十个过山车设施,而被誉称为“重力之父”。
一个基本的过山车运动过程中,包含了爬升、滑落、倒转,其轨道的设计不一定是一个完整的回圈。
大部分过山车每个车厢的规格为可容纳2人、4 人或6人,这些车厢利用钩子相互连结起来,就像火车一样。
乘坐过山车虽然非常刺激,但是过山车基本上是一个非常安全的设施。
根据美国消费者产品安全委员会和六旗乐园的调查显示,2001 年中游客搭乘过山车的死亡率约为15亿分之一。
乘坐过山车那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。
如果你对物理学感兴趣的话,那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律。
实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。
如果能亲身体验一下能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言。
这次同物理学打交道不用动脑子,只要收紧你的腹肌,保护好肠胃就行了。
在刚刚开始时,过山车的小列车依靠一个机械装置的推力到达轨道的最高点,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了。
事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”是引力势能,过山车的运动过程就是由势能转化为动能、又由动能转化为势能的一种能量不断转化的过程。
引力势能是物体因其所处位置而拥有的能量,是由其高度和由引力产生的加速度形成的。
初中物理科学游乐园快乐学习在当今社会,科技的飞速发展使得人们对物理学的需求日益增长。
初中物理作为学生科学素养培养的重要阶段,承担着激发学生学习兴趣、培养创新思维和实验能力的重要任务。
为了提高初中物理教学效果,本文提出了一种创新的教学模式——初中物理科学游乐园,旨在通过寓教于乐的方式,让学生在轻松愉快的氛围中学习物理知识。
一、游乐园的构思与设计初中物理科学游乐园以我国现行初中物理课程标准为依据,结合学生年龄特点和兴趣,将物理知识与各种游戏设施相结合。
游乐园分为五个主题区域,分别为力学区、热学区、电学区、光学区和声学区。
每个区域都有相应的游戏项目,让学生在游戏中体验物理学的魅力。
1.力学区:包括过山车、跳楼机等设施,让学生感受重力、摩擦力、向心力等力学现象。
2.热学区:设有温泉、冰雪世界等设施,让学生了解温度、热量、熔化等热学现象。
3.电学区:包含碰碰车、电磁铁等设施,让学生体验电流、磁场等电学现象。
4.光学区:设有镜子迷宫、彩虹桥等设施,让学生认识光的传播、反射、折射等光学现象。
5.声学区:包括录音棚、音乐喷泉等设施,让学生了解声音的产生、传播和接收等声学现象。
二、游乐园的教学模式初中物理科学游乐园采用“寓教于乐”的教学模式,将物理知识与游戏紧密结合,让学生在玩耍中学习。
游乐园的教学模式分为三个环节:1.游戏体验:学生通过亲自参与游戏,感受物理现象,激发学习兴趣。
2.知识讲解:在游戏结束后,教师针对游戏中的物理现象进行讲解,让学生理解并掌握相关知识。
3.实践操作:设置实验环节,让学生亲自动手操作,巩固所学知识,培养实验能力。
三、游乐园的优势1.提高学习兴趣:游乐园以趣味性的游戏吸引学生,让学生在轻松愉快的氛围中学习物理知识。
2.增强实践能力:游乐园中的实验环节让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力。
3.培养创新思维:游乐园的游戏设计鼓励学生思考,激发学生的创新思维。
4.加强团队合作:游乐园中的游戏项目需要学生相互配合,培养学生的团队合作精神。
第一节游乐场中的物理知识一、过山车过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。
那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。
如果你对物理学感兴趣的话,那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律。
实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。
在刚刚开始时,过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了。
事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是引力势能,即由势能转化为动能、又由动能转化为引力势能这样一种不断转化的过程构成的。
第一种能,即引力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量,它是由于物体和地球的引力相互作用而产生的。
对过山车来说,它的势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。
当过山车开始下降时,它的势能就不断地减少(因为高度下降了),但能量不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量。
不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能(动能和势能)。
这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘略矮一点的原因。
当列车沿着回环移动时,作用在乘客身上的合力在不断地变化。
在回环的最底部,因为加速度朝上,所以轨道对游客向上的支撑力要大于重力,此时游客可以感觉到超重的现象,即感觉特别沉重。
当一路冲上回环时,重力则把乘客向地板的方向推。
所以乘客会感到重力将您向座位方向挤压。
在回环的顶部,乘客完全倒转了过来,指向地面的重力以及轨道的向下的支持力想把乘客拖出座位,但支持力和重力仅与离心力平衡,即提供运动所需的向心力,此时若是飞车的速度较小,小到所产生的离心力小于重力的话,飞车就会有掉落的危险,所以,在回环顶部的时候要求有一定的速度以保证安全。
同时也是由于离心力的存在,抵消了一部分重力,于是乘客会产生失重现象,感觉身体变得极轻。
游乐园里的物理学
张曦
【期刊名称】《新东方英语:中学版》
【年(卷),期】2010(000)0Z2
【摘要】喜欢去游乐园玩吗?扣人心弦的过山车、欢快的旋转木马、撞来撞去的碰碰车以及那瞬间的自由落体……这些项目惊险又刺激,可实际上,其安全系数却相当高,秘密何在呢?
【总页数】4页(P140-143)
【作者】张曦
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】G634.41
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