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初中物理知识的拓展与应用一、知识拓展拓展!

2024-03-20 10:42:47教学视频53

(4)外部干扰,例如某些电子仪器测量时受电源电压波动的影响。 上述四个因素中,(1)、(2)两个因素造成的误差要么太大,要么太小。 这些错误具有计划偏差,称为系统错误。 (3)和(4)这两个因素造成的误差有时过大,有时过小。 较大或较小的错误都是偶然的,称为偶然错误。 偶然误差有两个特点:一是测量值与真值差异越大,发生的机会越小; 测量值与真实值之间的差异越小,发生的机会就越大。 这种关系可以通过右图直观的表达出来; 第二,测量值大于真实值的机会等于其小于真实值的机会。 由于偶然误差具有上述两个特点,多次测量的算术平均值会比某个测量值更接近真实值。 使用多次测量并取平均值可以减少测量中偶尔出现错误的机会。 测量的次数越多,测量值就越接近真实值。 延伸2.如何估算和读取电表。 每种类型的电表都有一个准确度,用K级来表示。例如,中学科学实验室使用的电压表和电流表的级别都是2.5级。 由于电表内部机械结构的原因,用多个系列的电表进行测量时,指针示值会存在一定程度的不确定性,从而出现指针示值过大或过小的情况,即存在是一个偶然的错误。 下面针对几种常用的电压表和电流表列出了电表引起的误差。 仪表精度 K 量程最大误差(Kxmax%) 发生误差的位数 保存的小数位数 电压表 2.53V0.075 百分位 2.5 级 15V0.375V 第十百分位 电流表 2.53A0。 075A 百分位 百分位 2.50.015A 百分位 百分位 对于量程为 3A 的电流表或量程为 3V 的电压表,由于每个小格的读数为 0.1A,在当前百分位处出现 0.1 的误差,因此要估算读数0.01A和0.01V,需要读数的十分之一。0TU物理好资源网(原物理ok网)

对于测量范围为15V的电压表,由于最小分度值为0.5V,误差在前十分之一,所以需要估算出0.1V的读数,即需要读数的五分之一。 也就是说,估算读数时,应将最小分度值(0.5V)分成五等份,每份分为0.1V。 估算读数时,如果等于或超过半等分(即十分之一分度),则按一等分计算,有限的半等分将四舍五入。 如图所示,a、b、c处读数分别为5.0V; 对于0.6A量程的电流表,为7.3V(或7.2V,但不能读为7.250.5V(不能读为10.50V)),因为最小分度值为0.02A,误差在电流处百分位时,需要将读数估计到0.01A,即需要读数的一半。 也就是说,估算时,将最小分度值(0.02A)分成两等分,每一等分又分为0.01A。 估计时,它等于或超过 0.20.40.6 的一半。 等份算为一个等份,半等份则四舍五入。 如图所示,a、b、c处的读数分别为0.20A; 0.34A(而不是0.346A); 0.42A(而不是0.420A)。 延伸3.为什么学习机械运动时不能选择地球作为参照物? 这时我们就明白了:机械运动的描述是相对的,相对于一个参照物而言的。 参考对象可以任意选择。 与不同的参考对象相比,同一运动的描述结果是不同的。 于是有同学接着问:既然参照物可以任意选择,那么如果我们选择地球作为参照物,那么“地心说”不就正确了吗? 如果宇宙中只有地球和太阳,其实以谁为参照物并不重要。0TU物理好资源网(原物理ok网)

如果以太阳为参照物,则地球绕太阳转; 如果以地球为参照物,太阳绕着地球转。 然而,宇宙远不止太阳和地球那么简单。 就太阳系而言,还有金星、火星、天王星、海王星等,这样一来,如果以地球为参考,太阳系行星运动的画面就会非常清晰。令人困惑。 而如果以太阳为参考的话,各个行星的运动就会非常简单而优美。 当然我们应该用简单而美丽的图片来描述天体的运动。 因此,我们选择了“日心说”,放弃了“地心说”。 展开4.为什么不能说“物体的速度越大,惯性就越大?” 惯性概念在初中教学中并不影响惯性的大小,但有些老师在教学中常常影响惯性的大小,在中考出题中也是如此。 这样。 课本上说:惯性是一切保持匀速直线运动和静止的物体的属性。 对此,我们也可以这么说:所谓惯性,可以认为是物体保持其原有运动状态的性质。 因此,惯性越大,物体运动状态改变的可能性就越小。 那么有人可能会认为:物体的速度越大,惯性就越大。 例如,汽车行驶时,车速越快,刹车就越困难。 换句话说,车速越高的汽车,在同样的制动力下,需要更长的时间才能完全停下来。 也就是说,在完全停下来之前,我们需要跑更长的距离来纠正这个观点,我们应该回归到最基本的理念。 上述观点在对物体运动状态改变难度的理解上是错误的,即应该用什么样的指标来反映物体运动状态改变的难度? 事实上,所谓改变运动状态的难度,是通过物体在相似时间内速度的变化来体现的。0TU物理好资源网(原物理ok网)

改变相似速度所需的时间越长,物体运动改变的可能性就越小。 反之,则说明物体的运动状态更容易改变。 实验事实表明,两个质量相似、速度不同的物体,在相似的外力作用下、相似的时间内,其速度变化完全相似。 两个质量不同的物体,无论速度是否相似,在相似的外力作用下,相似的时间内速度的变化并不相似。 具体来说,物体的质量越大,相似时间内速度的变化就越大; 物体的质量越小,相似时间内速度的变化越小。 可见,物体的惯性是用物体的质量来衡量的。 质量越大,惯性越大; 反之,物体的质量越小,惯性就越小。 延伸5.如何理解摩擦力与接触面积的大小无关。 在学习摩擦力时,如果你问:当物体在支撑面上滑动时,它会受到支撑面摩擦力的影响。 这个摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢? 很多同学会认为摩擦力的大小可能与接触面的材质有关初中物理拓展知识,也可能与物体与接触面之间的压力有关。 另外,还可能与接触面的大小有关。 我们根据摩擦产生的原因来分析一下。 关于摩擦产生的原因,有两种观点:(1)凹凸理论:物体的表面总是凹凸不平的,凹凸部分会互相咬合,从而阻碍物体之间的相对运动。 正如剑桥大学的Pai博士所比喻的那样:固体表面的接触就像将瑞士的边缘与马特宏峰和埃加峰一起转动以覆盖喜马拉雅山的顶部。0TU物理好资源网(原物理ok网)

正是由于相互咬合,如果想让它滑动,就必须沿着它的凸部反复提起,或者破坏凸部。 这就是产生阻碍相对运动的摩擦力的基本原理。 (2)分子理论:摩擦力是由接触表面交错的分子力引起的。 表面越光滑,摩擦面越接近,分子力对表面的影响就越大。 由于当时的加工技术等因素,分子理论从未得到实验证明。 进入20世纪后,随着磨削技术的进步,人们在实验中发现,通过将两个物体的表面磨光滑,可以减少它们之间的摩擦力。 然而,当两个表面磨得光滑时,摩擦力就会增加。 如果两个光滑的金属表面放在一起,它们就会“粘”在一起。 这不仅证明了分子理论,而且发展为粘附理论。 从表面上看,上述两个假设支持了摩擦力大小与接触面积大小有关的说法。 根据这两种理论,有人认为接触面积越大,接触表面之间的啮合面积就越多,表面之间产生吸引力的分子数量就会增加。 因此,摩擦力会随着接触面积的增大而增大。 事实上,当考虑到摩擦力与面积大小无关时,应该与摩擦力随压力增大而增大的规律有关。 如果压力不变,接触面积的增加,例如将一块砖从平面移动到侧面,将导致单位面积的压力减小,尽管两个表面相互接触的地方和数量产生引力的分子数量将会增加。 减小,但接触面之间的啮合极限和分子之间的吸引力相应减小。0TU物理好资源网(原物理ok网)

接触面积的增加和压力对摩擦的贡献恰好相互抵消。 因此,摩擦力与接触面积无关。 延伸6.液体压力产生的原因。 我们知道液体压力可以通过公式计算。 从这个公式可以看出,在密度均匀的液体中,液体的压力与检查点的深度成正比。 然而,你有没有想过:为什么液体越深,压力就越大呢? 事实上,液体的压力是液体内部大量分子之间相互排斥力的宏观表现初中物理拓展知识,而分子间排斥力的大小与分子之间的距离有关。 距离越小,斥力越大。 由于液体内部越深,分子间距离越小,液体内部越深,压力越大。 那么就会出现两个问题:(1)液体内部越深,分子力越大? 这可以用半定量的方法来证明(如图所示): f12=f21=G 32=f23 =f12+G=2G 43=f34=f23+G=3G 可以看出,液体越深,分子间的斥力越大。 为了产生更大的排斥力,分子应该靠得更近。 (2)液体越深,分子间距离越小。 这意味着液体越深,密度就越大。 那么,为什么我们总是说“在密度均匀的液体中”呢? 事实上,我们通常所说的上下液体的密度是均匀的,只是一个理想化的模型。 如果液体的密度处处均匀,则液体内部分子间的距离处处相等,分子间的斥力处处相等。 这样一来,就不可能发现液体越深,压力就越大。0TU物理好资源网(原物理ok网)

我们认为液体的密度在任何地方都是均匀的,因为我们认为液体是不可压缩的。 但液体不可压缩性也是一个理想主义模型。 一般来说,液体在外部压力下很难被压缩。 在低压下,一般液体的压缩系数仅为10 -4 ~ 10 -6 atm -1 (压缩系数等于物体单位体积的体积减少量与所需压力增量之比。越小压力系数越大,物体的表达效果越好。难以压缩)。 这意味着,深度每增加10米,水等液体的密度仅增加千分之几或百万分之几。 不同深度液体密度的微小变化,使得我们在计算液体的质量、液体重量或压力等物理量时,可以将液体的密度视为均匀恒定,而这不会造成太大的误差f32 f23 f43。 。 但液体不同深度的密度差异毕竟是存在的。 因此,当我们考虑液体不同深度压力差的原因时,如果仍然沿用原来的理想化模型,拒绝接受液体密度的变化,那是不合理的。 其实,所谓液体密度均匀的真正含义是不同深度液体的密度差极小,但这种极小的密度差却能产生很大的压力差。 延伸7.压力表可以测量液体的压力吗? 密度计是测量液体密度的仪器,气压计是测量大气压力的仪器。 所以你可以在课堂上听到很多老师对学生说:压力计是测量液体压力的仪器。 乐器。0TU物理好资源网(原物理ok网)

压力表真的能测量液体的压力吗? 为了回答这个问题,我们首先来分析一下压力表的结构。 压力表的重要部件有:充满液体的U形管、橡胶管和覆盖橡胶膜的金属盒等。如图1所示,当橡胶膜处于空气中且没有施加其他外部压力时,橡胶膜平坦且U形管内的两个液面对齐。 当对橡胶膜施加另一个压力时,橡胶膜呈凹形,内部封闭气体被压缩,压力增大,因此U存在高度差,左低右高。 因此,外界压力越大,橡胶膜的凹极限越严重,封闭的气体被压缩得越多,气体压力也越大。 因此,U形管内两液面的高度差变大。 由于橡胶膜发生弹性变形(凹入),会产生一个使变形恢复的力,并产生与该力相对应的附加压力Δp,从而使橡胶膜凹陷时两侧压力不相等。 也就是说,由于附加压力Δp不是恒定值,因此不能根据压力表U形管左右液面的高度差来反映液体内部某处的实际压力。 可见压力表并不是用来测量液体内部压力的仪器。 只能用来比较液体内部不同方向的压力。如果压力表的U形管充满水,金属盒浸入水中,则U形管的左右两侧管子0TU物理好资源网(原物理ok网)