比如:用动定滑轮拉物体,从省力角度来论,要有计算,有简明设计图……还有很多呢……或者就用书上的平行四边形法则的受力图来写嘛……至于实际事例……比如:你和一个跟你一样高的同学一起提一桶水,你们是提边上省力呢,还是提中间更省力(也既是受力的夹角问题了)?这画在纸上不就用到平行四边形法则了吗……多动脑想想,还很多呢……讲句题外话哈…………同学,我这么辛苦地为你作答,你给的悬赏分居然是0!!!!!!!怪不得是0回答问题哦。自己看着办哈=。=
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).
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[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).
议论文是由论题,论点,论据,论证诸多要素组成。论题,即作者在文章中提出来要进行论述的问题,或说是论证的对像。论点,又叫论断,它是作者对所论述的问题提出的见解,主张和表示的态度。论据,是指用来说明观点的材料。论证,就是运用论据说明论点的逻辑过程和方法。
世界上有确定的东西吗?正如大家所知,1927年3月,海森堡在《量子论的运动学与动力学的知觉内容》论文中,提出了量子力学的另一种测不准关系,海森堡认为,科学研究工作宏观领域进入微观领域时,会遇到测量仪器是宏观的,而研究对象是微观的矛盾,在微观世界里,对于质量极小的粒子来说,宏观仪器对微观粒子的干扰是不可忽视的,也是无法控制点额,测量的结果也就同粒子的原来状态不完全相同。所以在微观系统中,不能使用实验手段同时准确的测出微观粒子的位置和动量,时间和能量。由数学推导,海森堡给出了一个测不准关系式: 。对于微观粒子一些成对的物理量,在这里指位置和动量,时间和能量,不能同时具有确定的数值,其中一个量愈确定,则另一个就愈不确定。所谓测不准关系,主要是普朗克常量h使量子结果与经典结果有所不同。如果h为零,则对测量没有任何根本的限制,这是经典的观点;如果h很小,在宏观情况下,仍然能以很大的精确性同时测定动量与位置或能量与时间的关系,但是在微观的场合就不能同时测定。实验表明,决定微观系统的未来行为,只能是观察结果所出现的概率,测不准关系已经被认为是微观粒子的客观特性。海森堡提出了测不准关系后,立即在哥本哈根学派中引起了强烈的反响,泡利欢呼“现在是量子力学的黎明”,玻尔试图从哲学上进行概括。1927年9月,玻尔在与意大利科摩召开的国际物理学会议上提出了著名的“互补原理”,用以解释量子现象基本特征的波粒二象性,它认为量子现象的空间和时间坐标和动量守恒定律,能量守恒定律不能同时在同一个实验中表现出来,而只能在互相排斥的实验条件下出来不能统一与统一图景中,只能用波和粒子这些互相排斥的经典概念来反映。波和粒子这两个概念虽然是互相排斥的,但两者在描写量子现象是却又是缺一不可的。因此玻尔认为他们二者是互相补充的,量子力学就是量子现象的终极理论。“互补原理”实质上是一种哲学原理,称为量子力学的“哥本哈根解释”。30年代后成为量子力学的“正统”解释,波恩称此为“现代科学哲学的顶峰。”1927年10月在布鲁塞尔第五届索尔卡物理学会议上,量子力学的哥本哈根解释为许多物理学家所接受,同时也受到爱因斯坦等一些人的强烈反对。爱因斯坦为此精心设计了一系列理想实验,企图超越不确定关系的限制来揭露量子力学理论的逻辑矛盾。玻尔和海森堡等人则把量子理论同相对论作比较,有利地驳斥了爱因斯坦。1930年10月第六届索尔卡物理学会议上,爱因斯坦又绞尽脑汁提出了一个“光子箱”的理想实验,向量子力学提出了严峻的挑战。光子箱的结构很简单,一个匣子挂在弹簧称上,一个相机快门一样的装置控制匣子内光子的射出。每次射出光子的时间由快门控制,弹簧称上可以读出整个盒子因光子出射而减少的质量,根据大名鼎鼎的爱因斯坦质能关系: 得出光子的能量,这样原则上时间和能量不存在不能同时确定的问题。 据说玻尔看到这个装置登时口吐白沫,经过紧急抢救时的输氧加上彻夜的苦思之后,玻尔终于搬来了救星,呵呵,那竟然是爱因斯坦本人的广义相对论。发射出光子后,光子箱的质量减少纵然可以精确测出,然而弹簧秤收缩,引力势能减小,根据广义相对论的引力理论,箱子中的时钟会走慢,归根到底时间又是不确定了。 这次轮到爱因斯坦吐血三天了,他费尽心思找来的实验居然成了量子力学测不准关系的绝妙证明,还被玻尔等人堂而皇之的载入他们的论文之中。 既然在微观状态下,存在测不准关系,那么在宏观状态下,还存在测不准关系吗?这个我们应该能得出结论:当然存在测不准关系。我们做实验的时候,一旦到了处理实验数据就要同时算出相应的不确定度。这是为什么呢?测量结果都具有误差,误差自始至终存在于一切科学实验和测量的过程之中。任何测量仪器、测量环境、测量方法、测量者的观察力都不可能做到绝对严密,这就使测量不可避免地伴随着有误差产生。因此,分析测量可能产生的各种误差,尽可能可消除其影响,并对测量结果中未能消除的误差做出估计,就是物理实验和许多科学实验中必不可少的工作。但是,我们只能尽力减小误差,却不能消除它。从上面可以看得出,世界上是不存在测得准的东西的,正所谓世界是辩证统一的,事物是相互影响的,既存在相对性,又存在绝对性。事物的测不准关系,就因为它既有相对性,又有绝对性,而我们通常所说的某某物重多少,高多少,等等看似绝对的数据其实是相对的。在某一个时段里,物体趋向于某个值的概率最大,因而我们就把这个值称作在这个时段里的相对准确值,它本是使不可能测准的。事物之间又存在着相互作用,因而又由于相互作用是具体的,因而是有限的,具有一定的认识意义;而本体则是抽象的,因而是无限的,并不具有任何确定的认识意义。所以,世界上并不存在确定的东西。参考文献:张三慧,《大学物理学<量子物理>》清华大学出版社2000年8月第二版34页35页李士本,张力学,王晓峰《自然科学简明教程》,浙江大学出版社2006年2月第一版,68页.72页 资料来源:
浮力的应用 孔明灯“孔明灯”,是以蜀汉刘备军中,足智多谋的军师诸葛亮(孔明)命名的,算起来已有一千七百多年的历史了。当年,诸葛孔明被司马懿围困於平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,於是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子,因而得名。 最早的孔明灯的作法是:用很细的竹篾做成灯笼架,四周和顶上都用薄纸糊严,只在底部留个圆口。在灯笼下面挂上松脂,点燃松脂后,灯笼就会升上空中。由于灯笼里有火光,古代战争中,曾经把它作为夜间军事行动的信号,如同现代所用的信号弹一样。 清朝年间,汉民族不满清政府的统治,纷纷起来开展“反清复明”斗争。为成义举,把放“孔明灯”作为统一行动的指挥信号。 过去,汉人们把“孔明灯”作通信联络使用,而后来人们把放“孔明灯”作为一种民间娱乐,现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿,象徵丰收成功,幸福年年。孔明灯的结构可分为主体与支架2部份,主体大都以竹篦编成,次用棉纸或纸糊成灯罩,底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形,外面以薄白纸密密包围而开口朝下。欲点灯升空时,在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸,放飞前将油点燃,灯内的火燃烧一阵后产生热空气,孔明灯便膨胀,放手后,整个灯会冉冉飞升空,如果天气不错,底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。 孔明灯的原理与热气球的原理相同,皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积,而重量(密度)比空气小时就可飞起,此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热,球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出,使内部空气密度比外部空气小,因此充满热空气之球体就会飞起来。生活中有很多的物理现象,许多简单的现象可以用所学知识去解答。现象一:飞快的火车有一个安全距离,当我们在公路上步行时,不宜靠中太近,除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因,对此本文将作出解答。现象二:取两片很薄的纸,将他们贴近,用力的吹,我们并不能将纸吹开,反而出现被“吹拢”的情况。现象三:,对于相同流量的水而言,口径大的水龙头,水的流速很慢,但是对于口径小的水龙头,可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢?总结来看,空气和水都是流体,在两者之间有着一定的共同点,都遵循流体的基本性质,在流体的学习中有两个很重要的方程叫:伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先,伯努里方程的基本表达式为:P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小,p指流体本身的密度,v指流体的速度。在上述但现象中,可把水和空气近似的看作理想流体,且它们作常流动。在以上前两种情况中,都可以将pgh看作是不变的,所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个现象作出具体的解释。解释现象一:其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说?当车飞快的从我们身边开过的时候,对周围的空气造成了影响:使它们的速度加快,在这样的情况下,根据上面的推倒易知:速度过快造成周围空气的压强减小,在汽车周围形成一个压强差,在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的,所以步行要尽量的靠边走。解释现象二:当两片薄纸靠近,我们将它们看成和外面的空气分开,当我们吹气时,使得两纸间少量的空气流速加大,压强减小,外围的空气使得纸片贴在一起。解释现象三:同流量即体积相同,所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时,流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知,当我们将口径边小时,必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用,比如切割水枪,对于一样的出水量,这种水枪的口径很微小,使得出水的速度极快,所含动能极大,在生产上有很大的运用。最后,要介绍一个很实用的方法:取水。在家中,看到大人用一根管子插到水里,用嘴在管口吸气,水就会自己流出来,我也试过,但没有成功,现在我目标了原因:必须保证吸气的一端低于出水的一端,为什么呢?这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空,水就被外界大气压压倒了出水端。物理在我们的生活中有很大的作用,我们可以借着生活来学习物理,再利用物理来服务生活。
一般地,密度小的物体会浮在密度大的物体上面,鸡蛋本身的密度比水大,所以会沉到水底,但是盐水的密度比水大,并且根据水中含盐量的增加,密度也在不断增加,所以当盐水中的盐达到一定程度的时候,盐水的密度就会超过鸡蛋的密度,从而鸡蛋会浮起。如果浸入液体的鸡蛋的体积一定,那么液体密度越大,鸡蛋所受到的浮力也越大,当浮力大于等于重力的时候鸡蛋所受到的合力方向就会向上,根据受力平衡的原理,鸡蛋需要受到一对平衡力来保持原有的稳定状态,所以鸡蛋就会浮起以减小液体对它产生的浮力,直到浮力与重力相等的时候,鸡蛋就会处于漂浮或者悬浮状态
物理科技小论文炎热的夏天,热气逼人,吃上一根冰棍才舒服呢!你注意过吗,冰棍从冷藏箱里拿出来往往还冒“汽”哩! 真有趣,通常只有热的东西才冒汽,冰棍为什么会冒汽呢? 夏天的气温比冰棍的温度高得多,冰棍一遇到空气就要融化,融化时要从周围的空气中吸收大量的热,使空气的温度下降。平时空气里含有一定量的水蒸气,由于温度突然降低,就达到饱和或过饱和状态。也就是说,冰棍周围的空气由于温度降低,便容纳不下原来所含的那么多水蒸气了。在这种情况下,多余的水蒸气就结成微小的水珠,形成一团团飘浮着的雾状水滴,经光线照射,就成了白色的水汽。 云、雾、雨、雪形成的原因也是这样。江河湖海里的水,受到阳光照射后,不断地变成水蒸气,飘散在空气中,含有水蒸气的空气受热上升,升到一定高度,遇到冷空气,就凝成一团团悬浮的小水滴,这便是云。靠近地面的水蒸气,遇冷也能结成一团团悬浮的小水滴,这就是雾。所以云和雾在本质上是相同的。在合适的条件下,云里的小水滴不断地合并成大水滴,直到上升的气流托不住它的时候,便降落下来,形成雨。如果是冬季,这些水滴就结晶成雪花漫天飘舞。不过,空气中饱和水汽的凝结,必须有它凝结的“核心”才行,这个核心就是飘浮在空气中的尘埃,它是促进云、雾、雨、雪形成的必要条件之一。 云雾的秘密,使英国物理学家威尔逊受到很大启发。经过研究,他于1894年发明了一个叫“云雾室”的装置,它里面充满了干净空气和酒精(或乙醚)的饱和汽。如果闯进去一个肉眼看不见的带电微粒,它就成了“云雾”凝结的核心,形成雾点,这些雾点便显示出微粒运动的“足迹”。因此,科学家可以通过“云雾室”,来观察肉眼看不见的基本粒子(电子质子等)的运动和变化情况。同时,还发现了不少新的基本粒子。威尔逊云雾室,为研究微观世界作出了卓越贡献,1927年,他因此荣获了诺贝尔物理学奖金。
浮力漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力。其大小等于被物体排开流体的重力。例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底。木料或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面。气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升。这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力。不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力。 产生浮力的原因,可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的。所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力。因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等,方向相反,两力彼此平衡。同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等。上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。这个力等于被物体所排开的液体的重量。当一个浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力。至于一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用,这种现象并不多,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。
摩擦力是物体与物体相接触时,在接触面上产生一种阻止它们相对滑动的作用力。摩擦是一种极为普遍的力学现象,在人类生活、生产中无处不在。不仅固体与固体的接触面上有摩擦(这类摩擦称为干摩擦),就连固体与液体的接触面或固体与气体的接触面上都有摩擦(这两类摩擦称为湿摩擦)。在干摩擦中,摩擦力按其性质可分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力三种。不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同。 一、干摩擦力 (一)静摩擦力 只要两物体之间存在着相对滑动趋势,就会出现摩擦力。如果滑动趋势不太强,则由于摩擦力的作用,相对滑动不致真正实现,这时的摩擦力称为静摩擦力fS。可见静摩擦力产生的原因是因为物体间有相对运动的趋势。而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。静摩擦力的大小与指向都取决于相对滑动趋势。既然摩擦力是阻止相对滑动的作用力,静摩擦力的指向自然与接触面上相对滑动趋势的指向相反。两物体都受静摩擦力的作用,其指向分别与各该物体在接触面上的相对滑动趋势的指向相反。静摩擦力的大小也取决于相对滑动趋势,没有相对滑动趋势,就没有静摩擦力,即摩擦力大小为零;一有相对滑动趋势,静摩擦力也随之出现。在一定条件下,物体之间相对滑动趋势一定,静摩擦力就具有与之相应的一定的大小,这一大小应当恰恰足以抵消相对滑动趋势,使相对滑动不致真正发生。因此,在具体问题中,静摩擦力的大小往往不能预先知道,需要根据“物体之间并不真正发生相对滑动”这一条件从动力学的运动方程计算出来。情况一旦变了,物体之间的相对滑动趋势变了,静摩擦力的大小也就随之自动调节,使相对滑动总是不能真的发生。但是静摩擦力的自动调节并不能无限度地进行,其最大限度称为最大静摩擦力。在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始滑动,静摩擦力转变为滑动摩擦力。那么最大静摩擦力与什么有关呢?实验查明,最大静摩擦力fmax与两物体之间的正压力N成正比,与接触面的面积无关,与接触面的性质有关(如接触面的材料、接触面的粗糙程度等)。即fmax=μSN,其中μS称为静摩擦因数,它取决于接触面的材料与接触面的表面状态等。实践证明fS≤fmax=μSN。 (二)滑动摩擦力 当外力超出最大静摩擦力的范围时,物体便开始滑动,摩擦力继续存在,只是静摩擦力转变为滑动摩擦力。物体沿着接触面相对滑动,接触面上阻止相对滑动的摩擦力称为滑动摩擦力。滑动摩擦力的指向自然是与接触面上相对滑动的指向相反。滑动摩擦力的大小随相对滑动速度而变,相对滑动速度从零逐渐增大,滑动摩擦力则相应地从最大静摩擦力fmax=μN逐渐减小。通常说滑动摩擦小于静摩擦,将静止着的物体推动比较费劲,既以推动之后维持匀速运动则较省力,就是指此而言。但相对滑动速度过分大的时候,滑动摩擦力又急剧增大。我们可以采取控制变量法,通过实验准确验证在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力的大小正比于接触面上的正压力N。但因为动摩擦因数较难控制,只粗略验证了在正压力一定时,滑动摩擦力与动摩擦力系数成正比这一结论。由此,可得出公式:fK=μN,其中μ称为滑动摩擦因数,它取决于接触面的材料与接触面的表面状态及相对滑动速度(如图所示)等。在一些特殊情况下(例如材料的硬度保持一定,接触面经过一定加工等等),滑动摩擦 力几乎不随运动速度而变,并且差不多就等于最大静摩擦力,即μ=常数≈μS 当外力等于动摩擦力时,物体受力还是平衡的,要使物体运动,就必须增大外力。 二、湿摩擦力 物体相对于液体或气体(称为流体)而运动时,沿着接触面上也有阻止相对滑动的摩擦力,这种摩擦力称为湿摩擦。物体浸没于液体或气体中,运动时除了受到湿摩擦力外,同时还有另一种效应,即在接触面上,物体受到液体或气体的压力,这压力的指向垂直于接触面,而且迎面所受压力大于背面所受压力,因而物体所受压力的总效果也是阻止物体的相对运动。由此而引起的阻力称为介质阻力,并且一般来说,介质阻力远远大于湿摩擦力。介质阻力和湿摩擦力的本质完全不同,但在物体相对于液体或气体的运动中,它们起着同样的作用。一般就将介质阻力归到湿摩擦力中,不去追究它们的本质。湿摩擦力不同于干摩擦力,没有相对运动也就没有湿摩擦力。所以对于湿摩擦现象,谈不上静摩擦力。既然不存在静摩擦,不论多小的力都能推动物体使其在液体或气体中运动。在干摩擦的情况下,小于最大静摩擦力的力根本不能推动物体。可以用竹竿撑船使船前进,却从来没看见过用竹竿撑汽车使汽车前进,就是这个道理。 一旦发生相对运动,湿摩擦力也随之出现。湿摩擦力的指向自然与物体相对运动速度指向相反。至于湿摩擦力的大小则随着相对运动的加快而增大。当相对运动比较慢的时候,湿摩擦力的大小大致与速度成正比;当相对运动比较快的时候,湿摩擦力大致与速度的平方成正比。 物体浸于液体或气体中,如以一定大小的力去推物体,由于不存在静摩擦,物体将逐渐动起来。物体一开始运动,湿摩擦力也就出现。起初,湿摩擦力比较小,还小于所加推力,物体仍然继续加速。物体速度加快,湿摩擦力随之而增大。最后,物体达到某个速度,其相应的湿摩擦力与所加推动力相等,物体保持这一速度而作匀速运动,这一速度称为极限速度。如物体的初速度超过极限速度,则湿摩擦力大于所加推动力,运动变慢,最后也是达到极限速度而作匀速运动。极限速度的大小显然与所加推动力的大小有关。在力学中湿摩擦力一般不去分析与研究,主要考虑的是干摩擦力。 三、摩擦力带来的影响 推桌子时,如果没有推动,则桌子有一个向右的运动趋势,同时桌子会受到一个向左的静摩擦力的作用,阻碍它的这种运动趋势,使桌子处于相对静止状态。传递带把货物往上运的过程中,如果没有摩擦,则货物要沿斜面下滑,所以物体有沿斜面下滑的趋势,所以传送带给了货物一个沿斜面向上的静摩擦力的作用,以阻碍货物向下滑的运动趋势。假如没有摩擦力,我们就不能走路了。因为既站不稳,也无法行走。比如在冰上步行,由于冰滑,走不多远就累得满头大汗。如果没有摩擦力的话,道路比冰还滑,那时人们只有伏倒在地上才会觉得好受些。假如没有摩擦力,螺钉就不能旋紧,钉在墙上的钉子就会自动松开而落下来。根据万有引力定律得知,一切物体就会在万有引力的作用下,全部聚集在了一起。家里的桌子,椅子都要聚在一起。给一点推力就都会散开来,并且会在地上滑过来,滑过去,根本无法使用。。。 如果没有摩擦和介质阻力,物体只发生动能和势能的相互转化时,机械能的总量保持不变。这就是摩擦力带来的影响。总之,影响摩擦力大小的因素是固定的,较少的,但其表现形式却十分多样化、复杂化、只有充分了解、控制这些因素,才能充分利用有益摩擦,避免有害摩擦,最大程度地改进生产,改善生活。 四、高端物理学中对摩擦力的产生的解释 至到今天,人们对摩擦力的本质认识得不是十分清楚。最早对摩擦进行实验研究的代表性人物是文艺复兴时期的达·芬奇。他对表面光滑程度不同的物质的摩擦作了比较,提出物体间的摩擦程度取决于物体表面粗糙程度的大小,表面愈粗糙,摩擦力愈大,即固体表面的凹凸程度是产生摩擦的根本原因。这一想法后来逐步被发展为一种学说——凹凸说。该学说认为:物体表面无论经过何种加工,都必然留下或大或小的凹凸,这种表面凹凸不平的物体相互接触,就必然产生摩擦。有人对此做过这样一个比喻:固体表面的接触,犹如把一列山脉翻过来盖在另一列山脉上一样。由于它们的相互咬合,所以只有把凸部破坏掉,才能使之滑动,这便是产生阻碍相对运动的摩擦力的基本原理。这种学说在很长一段时间里,受到许多人的支持。 对于摩擦力的另外一种看法是分子说。这是由英国的物理学家德萨古利埃提出的。他认为,摩擦力产生的原因是摩擦面上的分子力相互交错所致。该学说指出,物体表面愈是光滑,摩擦面愈是相互接近,表面分子力就愈大,这样摩擦力也就愈大。但是这种学说由于加工技术上的原因,一直没有得到实验的证实,因而入们对此很难接受。 进入20世纪以后,分子说逐渐得到很多人的支持。一个叫尤因的人首先指出因摩擦引起的能量损失,是因固体表面分子引力场的相互干涉所致,与凹凸程度无关。而另一名著名的学者哈迪,他进行了大量的实验,从而证明了分子说的正确性。他首先把两个物体表面研磨得极光滑,然后来做摩擦实验,结果发现,两物体磨得越光滑,它们之间的摩擦力就越少,但是这种光滑水平达到一定程度时,摩擦力反而有所增加,甚至两个光滑的金属面能“粘”在一起。而这正好证实了分子说的观点:当两个表面的分子互相进入彼此的分子间的引力圈时,两者间就能产生强烈的粘合作用,并以摩擦力的形式显示出来。哈迪的实验为分子说提供了有力的证据,分子说因而获得了广泛的承认,并被进一步发展为“粘合说”。但是,凹凸说并没有因分子说和粘合说的进展而被完全废弃,它与对立的分子说和粘合说都持之有据,言之有理。有人在这两者的基础上提出了包含凹凸说内容的综合性的现代粘合论。 (一)凹凸啮合说 从15世纪至18世纪,科学家们提出的一种关于摩擦本质的理论,啮合说认为摩擦是由于互相接触的物体表面粗糙不平产生的。两个物体接触挤压时,接触面上很多凹凸部分就相互啮合。如果一个物体沿接触面滑动,两个接触面的凸起部分相碰撞,产生断裂、摩损,就形成了对运动的阻碍。 (二)粘附说 这是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦本质的理论。最早由英国学者德萨左利厄斯于1734年提出,他认为两个表面抛得很光的金属,摩擦会增大,可以用两个物体的表面充分接触时它们的分子引力将增大来解释。 上世纪以来,随着工业和技术的发展,对摩擦理论的研究进一步深入,到上世纪中期,诞生了新的摩擦粘附论。 新的摩擦粘附论认为,两个互相接触的表面,无论做得多么光滑,从原子尺度看还是粗糙的,有许多微小的凸起,把这样的两个表面放在一起,微凸起的顶部发生接触,微凸起之外的部分接触面间有10-8 m或更大的间隙。这样,接触的微凸起的顶部承受了接触面上的法向压力。如果这个压力很小,微凸起的顶部发生弹性形变;如果法向压力较大,超过某一数值(每个凸起上约千分之几牛顿),超过材料的弹性限度,微凸起的顶部便发生塑性形变,被压成平顶,这时互相接触的两个物体之间距离变小到分子(原子)引力发生作用的范围,于是,两个紧压着的接触面上产生了原子性粘合。这时要使两个彼比接触的表面发生相对滑动,必须对其中的一个表面施加一个切向力,来克服分子(原子)间的引力,剪断实际接触区生成的接点,这就产生了摩擦。在现代摩擦理论中,还加进了静电作用。光滑表面摩擦过程中可能带上异号电荷,它们之间的静电作用,也是摩擦力的一个原因。 综上所述,摩擦现象的机理是复杂的,是必须在分子尺度内才能加以说明的。由于分子力的电磁本性,摩擦力说到底也是由于电磁相互作用引起的。 上述理论,已经否定了“物体表面越光滑,摩擦力越小”的说法。在非常平滑的物体表面之间,摩擦力是存在的。在教学中经常使用“表面光滑”,其含义是指无摩擦或摩擦因数等于零的表面,即没有摩擦力。这是教学中的一种约定,而并非真的是说两个表面光滑。在平玻璃板上推木块很容易,而在平玻璃板上推与木块相同质量的玻璃时就不容易了,这说明摩擦力增大了。
一个物体在另一个物体表面运动时,在两个物体接触面会产生一种阻碍运动的力叫摩擦力.例如:日常生活中汽车在公路上行驶是靠汽车轮胎与地面的摩擦力向前行进的.摩擦通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种. 我们知道踢出去的足球会慢慢停下来,是由于受到摩擦力的作用.木匠在把木板磨光滑的工作中,是用砂纸在木板上靠砂纸和木板产生的摩擦力将木板打磨平滑的; 汽车发动机靠与皮带的摩擦力将动能传给发电机发电;人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉;洗衣机洗衣时转动使衣服和水产生摩擦;吃东西时牙齿和食物发生摩擦;用拖把擦地;用布擦桌子;用板擦擦黑板都会产生摩擦力.在我们的生活中只要物体相互接触且有相对运动或有相对运动趋势都会产生摩擦力. 影响摩擦力大小的两个因素: 1.摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大.生活中我们有这样的常识,当自行车车胎气不足的时候,骑起来更费力一些. 2.摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大. 如何增大摩擦力和减少摩擦力 1.物体的接解面越粗糙,摩擦力越大.比如鞋底和轮胎的花纹.汽车在路面行驶时,轮胎与粗糙的柏油路面接触,这样摩擦力就能增大.汽车行驶在雪、水的路面,摩擦力就会减小.所以雨、雪天就要注意安全. 2.减小接触面间的粗糙程度; 风扇转轴要做得很光滑.钟表加油可以减少摩擦力,使走时更准确.滑冰场上,工作人员经常打扫冰面使它平整,可减少摩擦,加快滑冰的速度. 拔河比赛比的是什么?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. 对拔河的两队进行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力,就不会被拉动.因此,增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键.首先,穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子,能够增大摩擦系数,使摩擦力增大;还有就是队员的体重越重,对地面的压力越大,摩擦力也会增大.大人和小孩拔河时,大人很容易获胜,关键就是由于大人的体重比小孩大. 另外,在拔河比赛中,胜负在很大程度上还取决于人们的技巧.比如,脚使劲蹬地,在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力.再如,人向后仰,借助对方的拉力来增大对地面的压力,等等.其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力,以夺取比赛的胜利. 通过以上的学习观察总结出,摩擦力的大小取决两物体压力和表面的粗糙程度.
摩擦是一种极为普遍的现象,摩擦在实际生活中的例子也很多,如抓住物体需要摩擦,皮带传动需要摩擦,铁钉固定在墙上也要靠摩擦等等。但摩擦也会给我们的日常生活带来麻烦。例如:机器开动时,滑动部件之间因摩擦而浪费动力,还会使机器的部件磨损,缩短寿命。我们有时希望地球上从来就没有摩擦力,但如果真的没有摩擦力,人们的生活又会发生什么样的变化呢? 首先,也是最基本的,我们无法行动,脚与地面没有了摩擦,人们简直寸步难行。自行车车轮与地面间光滑,怎么才能开动呢?汽车还没发动就打滑,要么就是车子开起来了就停不下来,没有阻碍它运动的力,就只能无限滑下去最后与其它车相撞造成一起又一起的交通事故。飞机无论是活塞发动机或者涡轮喷气发动机都无法启动。第二,我们无法拿起任何东西,我们能拿东西靠的就是摩擦力,摩擦力来自于物体本身的凹凸和我们手上的指纹,这下好,物体光滑,我们也没有了指纹,想拿东西却和它作用不上,只能干着急,不仅拿不起东西,拧盖子扭把手,一系列的力的作用都无法进行;生活处处困难重重。想写字却拿不起笔,笔又不能和纸产生摩擦写字,想吃饭碗筷却拿不住,筷子怎么也夹不住菜,想喝水又提不起杯子;想穿衣服却拿不起穿不上;想工作劳动,但任何工具都一次次从手上滑落……这样的话,人安会多么无助。如果没有了摩擦,那么以后我们就再也不能够欣赏美妙的用小提琴演奏的音乐等,因为弓和弦的摩擦产生振动才发出了声音。总之,假如没有摩擦的存在,那么人们的衣、食、住、行都很难解决。如果衣食住行、学习、生活、工作、劳动等所有方面人们都因拿不起东西这个小小的因素困扰,人们还怎么有最基本的生存,更别提发展了。有资料说,某国家已研制出所谓的“超润滑材料”,可将它用到军事上,一旦战争暴发,将这种超润滑材料洒到对方的公路上、铁路的铁轨上和飞机起飞的跑道上,使对方的战车、运兵车、火车无法运行,军用物资无法运送;飞机不能起飞,失去制空权……用以谋求战争的胜利,这种超润滑材料所起的作用还真有点战略意义呢!我们可能幻想过如果没有摩擦,干什么事情都将不会有阻力,可等我们真正到了没有摩擦力的世界,才感受到摩擦力的重要。摩擦力有利也有蔽,我们应该尽量减少那些有害摩擦,学会利用摩擦造福人类。
科学往往是很吸引人的,而且科学还是永远探索不完的,永远新鲜有趣的。比如,就拿漂浮的鸡蛋这一实验来说,也许很多人都知道,但做实验的过程远比听说的要新颖。 实验很简单,材料只有四样:大玻璃杯、食盐、勺子、鸡蛋。虽说简单,却可以从中收获无限知识。 首先,我拿起水壶,在玻璃杯里倒进大半杯水,接着轻轻把鸡蛋放入水中,鸡蛋在杯中沉入底部后就不动了,似乎在休息。 接着我放了1勺盐,鸡蛋没有动静;我开始放第2勺盐,鸡蛋仍然安安静静的躺在杯底;我一气之下放了6勺满满的.盐,鸡蛋没有辜负我的期望,上升的一点;最后,我不服输的放了2勺盐,鸡蛋上升指数又高了些。 我听说别人的鸡蛋可以漂浮的水中间,就把鸡蛋拿出来,用勺子搅拌了一下未融的半成品盐水,待杯子底部的盐化了,才慢慢把鸡蛋放进去,这时,鸡蛋不停地上下浮动,我等了一会儿,鸡蛋不动了,挣扎着浮出水面。 最后,我把剩余的2勺盐倒入水中,鸡蛋逐步上升到水面,如戴着泳圈在自在的游泳,我淘气的用手指把鸡蛋往下压,松开手指,鸡蛋又很快飘回到水面。 为什么鸡蛋会飘浮起来?我从电脑中取得了收获:鸡蛋刚放进清水里的时候,由于鸡蛋的比重比水大,鸡蛋受到的浮力小于本身的重量,所以它会沉到底部;放盐后,水把盐溶解了,水的比重增加,当盐水的比重等于鸡蛋的比重时,鸡蛋就会浮在水的中间;再继续加盐,当盐水的比重大于鸡蛋的比重时,鸡蛋就会浮在盐水的上面,并且鸡蛋顶部露出水面。 老师在课堂上告诉我们:任何物体在水里都会受到浮力,受到浮力的大小等于物体排开水的体积的重量,这就是着名的“阿基米德定律”,也叫浮力定律。其实科学就和长大要学的物理差不多。 我很惊奇这个小小的实验居然蕴含了如此丰厚的定理,这才明白科学除了用来放松用来玩,还对我们有很深的重要性。我暗暗下定决心在往后的日子里好好学物理,好好研究这有趣的科学。
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鸡蛋浮起来了今天,我在家里做了一个十分有趣的科学小实验。我准备做一个关于浮力的实验。我先准备材料:一个杯子、大量盐、一个勺子、一个鸡蛋。开始做实验了,我拿起水杯,然后装上600毫升水,接着把鸡蛋放入水中,现在鸡蛋是沉在杯底不动。我接连放3勺盐,鸡蛋稍稍有一点浮,我对这次实验抱着成功的期盼。我又放了一勺,鸡蛋仍然处于那个位子,我再放一勺,鸡蛋浮到最上方,没有露出水面。当我放到第八勺时,鸡蛋终于从水面冒出他的小脸,大概露出了1厘米,估计这时的水已经够咸了。我还是不过瘾,又一下子把盐全部倒了进去,估计一下现在应该放了勺盐。哇,鸡蛋一下浮出了厘米,现在厘米的地方都露出来了。我本想让鸡蛋孵出半个,可是盐已经被我全部用光了。为什么鸡蛋会浮起来?我查了一下电脑,因为盐增加了水的浮力,从而水的比重超过了鸡蛋的比重,所以鸡蛋不会沉到杯底,反而一直浮在水的上面而不会沉下去了。死海也是这样的原理。死海位于以色列。由于死海所在地区炎热干燥,气温高蒸发性强,水分蒸发后盐分却依然留了下来,年深日久,湖中积累的盐分就越来越多,死海就成了世上最咸的湖泊,含盐量高达230%——250%。死海让不会游泳的人可以在海上游泳,人们还可以悠闲地仰卧在海面上,手拿画报,在海面上到处漂浮。鸡蛋浮起来了。神奇的科学让不能做成的事做成,科学的力量太伟大了!2008年10月12日科技小论文范文—《制造影子》今天,我做了制造影子这个实验。说起影子你会说:“影子是怎么形成的,你怎么做的?”如果不知道那我来告诉你吧!我先画一个小外星人的轮廓,然后再剪出来,再在小外星人的轮廓背后粘上一根吸管当把手,然后把灯关了,在把台灯或手电筒打开往墙上照,然后再把纸偶放在灯与墙的中间,在墙上就能看见小外星人了。我做这个实验我明白了:纸偶挡住灯光,在白布上投下了小外星人的影子,而白布能让灯光透过来,所以观众就能看见纸偶的影子了。影子的形状跟纸偶的是一样的,纸偶和灯靠的越近,影子就越大。这就是我制造影子的过程。
第1篇:一次科学实验今天,老师布置了一个任务——做科学实验。我选择了水中点灯。放学后我兴冲冲的跑回了家,迫不急待的备好所有材料。如:水、盆子、一个较粗的蜡烛。现在万事俱备只欠东风了。我先拿出一个不锈钢盆子,再拿出蜡烛,粘在盆地,然后接一点水,水面离蜡烛要一点距离最后我小心翼翼的开起打火机,我的心砰砰的跳,我多麽希望实验可以成功,可是老天不赏脸。就在这时蜡烛“砰”的一声倒了下去。“呀”失败了。可是一想到失败是成功之母,我又重整旗鼓。这一次我可吸取了上一次的经验,我在用蜡烛与盆底粘合这一环节更加小心谨慎,滴了好多滴蜡。(就连谁流给我都放得很小,生怕水流过猛将蜡烛吹倒。)令人紧张又兴奋的时刻又来到了。我连大气也不敢出。手里冒冷汗呢!我开启打火机,慢慢地靠近蜡烛……“哇”奇迹真的出现了。这是多麽美丽的画面。只见蜡烛的火苗竟延生到了水面以下。这令我目瞪口呆。“我成功了我成功了,这真是太棒了。”高兴的同时疑问也随着来到了。“咦?这是为什么?”后来我问了知识渊博的老爸才得以解答。只要你拥有一颗明锐的心和善于发现的眼睛。你一定也可以发现生活中的许多奇妙的事!--500字第2篇:第一次科学实验——燃烧白糖 科学书上说,白糖会燃烧,我们一听就奇怪了,心想:白糖怎么会燃烧呢?我们一想到这,好奇心就促使我们追根究底……我和死党——奕熙(芯怡),在她家做实验,奕熙(芯怡)拿来一个金属勺,一勺糖,一个打火机、一柱蜡烛和一个蜡烛架。我们先拿起金属勺,倒上糖,拿起打火机,把蜡烛架在蜡烛架上,点燃蜡烛,金属勺热得滚烫极了。过了2分钟,奕熙(芯怡)迫不及待地说:“怎么还没融化?好慢哪!加大火力!”“嗯嗯……快点,快点吧!”我也有点迫不及待了。过了5、6分钟,白糖真的融化了,它好像受不了这酷热的火焰似的。这时,勺边出现微微的红色,糖水沸腾起来了。后来,我们把蜡烛吹灭了。奕熙(芯怡)看了看勺底,惊讶地说:“怎么回事,好像被抹了墨水般。怎么办?”“没事,这个我有经验,擦得掉的。”我装作什么都懂的样子,回答道。说着,我们就立刻立即马上地把勺底的“墨水斑”擦掉,真的如我所说,被擦得“一尘不染”。奕熙(芯怡)小心翼翼地用牙签挑,她说,怎么变硬了;又用手去触,她说,真的,好像塑料啊。我摸了摸,还真的,和塑料没两样。她说:“惨了,这勺没救了!”我做了这个实验以后,深深地感到科学的奥妙无穷。--500字第3篇:一次有趣的科学实验今天的科学课讲得是《水的浮力》一课。快下课时,老师给我们留了一道思考题:用什么办法可以使鸡蛋漂浮在水面上?大家七嘴八舌地嚷开了。有的说:“往杯子里加汽油。”老师摇摇头。有的说:“把鸡蛋装进吹足气的气球里。”老师又摇摇头。又有人说:“鸡蛋不可能漂浮在杯子上。”老师说:“想知道怎么做吗?”大家都竖起耳朵。老师接着说:“办法很简单,往杯子里加盐就行了。”同学们疑惑不解,老师解释到:“当盐加到一定量时,盐水的比重就大于鸡蛋的比重,这时鸡蛋就可以漂浮在水面上了。同学们可以回家自己试一试。看看是不是像老师说的这样。”听了老师的话,我仍然半信半疑。决定回家亲自动手试一试。回到家,我迫不及待地放下书包,就飞奔厨房。我首先找来了一个杯子、一只鸡蛋和一包盐。然后往杯子里加了适量的水,再把鸡蛋小心翼翼地放入水中。接着我就一点点往杯子里加盐。可是,鸡蛋任然纹丝不动。我自言自语的说:“这是怎么回事?难道我加的盐还不够多?”于是,我又下大手笔,把半包盐都倒进杯子里了。心想,反正还有盐呢,够妈妈做饭用的。再说,我勇于实践的精神会得到妈妈的肯定的。正当我沾沾自喜时奇迹出现啦!鸡蛋果真有些上浮了。我激动万分,又继续往杯子里加盐,最后鸡蛋终于漂浮在杯子上了。我高兴的跳了起来。--550字第4篇:一次科学实验随着科技的发达,人们已经离不开科学了,科学早已成了人们生活中必不可少的了今天,我做了一个实验,拿了一支蜡烛点燃,立在桌面上,用一根铁条吸住磁铁,拿到火上去烧。开始磁铁紧紧地贴在铁条上,蜡烛的火焰贪婪的舔着磁铁。不一会儿,磁铁像生病似的有气无力的粘在铁条上,快要掉下来。“砰”的一声,磁铁落地了。实验成功喽!成功喽!为什么磁铁遇热会失去磁力呢?我心里不禁打了几个问号,连忙去翻了《少儿百科全书》。原来,次,磁和电子是分不开的运动的电子周围就有磁,这叫电磁效应,电磁铁烧红了,它内部的分子热的乱窜,破坏了电子运动方向的一致性,磁效应作用互相抵消,所以整块磁铁不再显磁性。一个小小的实验使我们懂得了这么多道理,使我们学到了课本上学不到的知识,开阔了眼界,让我们从小就爱科学,学科学,用科学,向科学进军。--350字第5篇:一次有趣的科学实验星期五,我们班的语文老师韩老师布置了一个作业,就是写一次有趣的科学实验。下午放学时,我急忙飞奔到家,对妈妈说出了事情的经过,只见妈妈拿出了一个杯子,我好奇的想:“这是干什么啊,科学实验怎么会和杯子扯上关系呢?”于是妈妈又急忙说道:“王亚龙,赶快去卫生间里拿出点卫生纸。”我越想越好奇,就飞快的把卫生纸拿了过来,妈妈接了一盆水说:“王亚龙,我要是把纸放在杯子里,并把杯口对入水里放卫生纸会不会湿?”我若无其事的回答道:“当然会湿这还用问吗?”妈妈说你错了,于是她把卫生纸放到了瓶子里,并以迅雷不已掩耳之势的速度放到了盆子里,并且里面的水超过了杯子,当妈妈拿出来时,我竟然发现没有湿,我赶忙的问妈妈这是怎么回事,妈妈笑眯眯的说:“这时因为空气,因为杯子里有空气,当我把它按下去时,空气还在杯子里,一有空气所以水就进不来了。接下来我试了好几次都成功了,我欣喜若狂的叫着:“太好了。”因为我又多学了一个科学知识。通过这一次有趣的科学实验,我让我懂得了无论做什么事情,都要善于观察与探索。--450字第6篇:我的第一次科学实验——神奇的液体我做过许多奇思妙想的科学实验,令我最感兴趣的是那次用液体做的实验。我先轻轻地拧开水龙头,让水一滴一滴的倒到透明的玻璃杯中,我想:哈哈!第一步就这么顺利,那么接下来的几步不就更顺利了!接着我打开花生油瓶子,斜着让油一点点的倒在杯中,接着用筷子把它们搅拌起来,水和油就融合在一起了,可是过了一会儿后就分开了,变成了两层液体:第一层是花生油,第二层是水;我想了想:咦!要不,我再倒一些酱油,看看会发生什么?我又在杯子里倒了一些酱油,搅拌了一下,酱油和水便溶合在一起了,可是花生油仍然在第一层。我想:为什么会这样的呢?我最爱吃的蜂蜜?如果我倒入一些蜂蜜又会怎样呢?然后,我又把蜂蜜和这些液体混合在一起搅拌,一开始是溶在一起了,但是没过多久却变成了三层:第一层是花生油,第二层是酱油和水溶合在一起的液体,第三层是蜂蜜。我想:为什么不同的液体混合在一起,会出现这种现象呢?真叫人琢磨不透啊!为弄明白这样的道理,我便把着杯“奇怪”的液体拿到爸爸面前,问道:“爸爸,你瞧,为什么我怎样搅拌这些液体,它们也不会融合在一起呢?”爸爸仔细瞧了瞧这些液体,然后笑着对我说:“儿子,你想想这些液体的重量有什么不同呢?”我把它拿到面前,仔细看了看这杯液体,想:重量?液体与重量有什么关系呢?我又充满了疑问?爸爸看到我这个样子,说:“液体最轻的总会在最上层,稍重的在中间一层,最重的液体在最下层。”啊!这杯“神奇”的液体,让我懂得了液体不相溶是与重量有关系,也让我懂得了:只有通过实验才能让我们解开“谜题”。--650字第7篇:有趣的科学实验星期一下午,我在家里看了一本书叫《游戏中的科学》。我翻了几页,看到有一篇能让葡萄干浮起来,而且能让它上下浮动。我心想:这个实验挺有趣,试试吧。于是,我就开工了。我照着书找来了几粒葡萄干、一杯水、一瓶醋和小苏打。实验开始了,我按照书上写的,先把几粒葡萄干放入水中,便马上沉在水底了。我接着加了一小勺小苏打和几滴醋。紧接着,奇迹发生了!葡萄干浮起来了!但刚浮到水面又沉下去。可刚沉到水底,又浮了上来。就像在上下舞动,真有趣!可心的问题来了:为什么葡萄干能上下浮动呢?我带着问题再次阅读书本,原来醋和小苏打能变成二氧气碳,产生汽泡,气泡附在葡萄干的表面,使葡萄干变轻,浮到水面下。刚浮到水面,气泡破了,葡萄干再次下沉,收集气泡,气泡够了,葡萄干再次浮上来,这样上上下下,就像欢快地跳舞。连一个小小的实验都有这么多学问,那么,大自然还有更多事情,正等着人类发现呢!--400字第8篇:考入实验,我的6点经验小升初,是一场没有硝烟的战役,这对学生们来说是一次刻骨铭心的经历,许多人都通过自己的努力进入到了理想的学校,当然,这是来之不易的,在大家成功的背后,还藏着无数的艰辛。到了期末复习阶断,我便没有了周末,周六上奥数,周日上英语,十分繁忙,但也正因如此,我才考上了西城区最好的学校,那么我来给大家总结一下从中获得的经验:1、学习习惯要好,这是这了打好基础,上课时的效率要高,抓紧每分每秒去理解老师讲的知识,课后及时巩固,让学到的内容得到良好的消化。2、业余时间可以归纳总结一下,寻找适合自己的方法,做一些同步的练习题,这样会对相关的知识更近一步的提高。3、不要把学习当做是一种压力,要当它是一种乐趣,学累了,可以看一些有趣的数学、英语故事,如此不但精神得到了放松,而且从故事中还能得到一些有关学习的启发。4、如果在学习上发现不足,应及时改正,并且不要一遇到困难就去问其他人,要学会独立思考。5、在紧张的学习下,同时应当适当调节一下身心,如打球、游泳、下棋、这样不但锻炼了身体,还锻炼了思维,最重要的是使心情放松了。6、要随时找到自己身上的欠缺,向其他学生借鉴一下优点,使自己不断提高。总之,在家一定要“追求卓越”向自己的理想发展!--500字第9篇:科学实验今天晚上吃完饭,我做了两个实验,非常有意思。你很想听吧?那就听我慢慢讲来。第一个实验,需要准备:洗脸盆、自来水、玻璃杯和纸团。首先往脸盆里接半盆水,再撕一点纸揉成团,记住,要节约用纸呦!把纸团放进玻璃杯的底部。接下来把杯子放进盛水的盆里。我发现:如果把玻璃杯垂直扣进水盆里,杯子里的纸就一点也不会湿。因为杯子里的空气不出去,水也别想进来,这就是空气占据了水的空间。如果把杯子斜着放进水盆里,纸就马上湿透了,因为空气出去了,水就必须得进来,这就是水占据了空气的空间。第二个实验需准备:洗脸盆、自来水和塑料袋。先往盆里盛满水,让塑料袋里充满空气,像气球一样扎紧塑料袋的口,再往水里按塑料袋,我发现它不会下沉,水里还会咕嘟咕嘟吐泡泡,我感到非常奇怪。假如往塑料袋里灌上水,往下一按,水里既没有泡泡了,塑料袋也下沉了。这是因为塑料袋里没有水时空气的质量比水轻,会浮在水面上。怎么样,很有趣吧?大家都亲自动手吧!--400字第10篇:科学实验一提到科学小实验,我就兴奋不已,因为通过做科学小实验不仅让人觉得好玩,而且还可以使自己学到不少的知识。在课外书中,我学到了有关热气球和孔明灯以后,觉得这个实验实在好玩,于是,就想自己也亲自动手做一次孔明灯上升的实验。我放下书后就去找来了,做孔明灯需要:一块手帕大小的塑料板,和拷贝纸、裁纸刀、剪刀、尖嘴钳、棉线、502胶、电线、棉花、竹条,然后借来了一盏酒精灯,我就动手制作孔明灯了。用裁纸刀将竹条削到厚薄3毫米以内,然后,把竹条弯成一个圈,用棉线或502胶固定。竹子有弹性,有时候竹圈可能会不圆,那就可以用小火烤一烤,使竹圈固定成圆形。用尖嘴钳把废电线外面的绝缘层去掉就可以得到细铜丝。不过,铜丝不能太细,否则就很容易烧断,可以用3根铜丝拧在一起避免这个问题。用薄纸剪成如图所示规格的纸片。将第一张纸片的一边与第二张的一边粘在一起,再将第三张,第四张……依次同样粘上去,直到拼成一个两端漏空,直径约60厘米的球状物。再剪一张圆形薄纸片,把上面圆空口糊住。待干后,把气球吹胀,找一条薄而窄的竹条,弯成与下面洞口一样大小的竹圈,在竹圈内交叉两根互相垂直的细铁丝,并系牢在在竹圈上,再把竹圈粘牢在下面洞的纸边上,糊成的气球不能漏气。然后把铜丝绑在竹圈两端,再把做好的灯罩粘在竹圈上。在铜丝上绑上棉花,浸上酒精,点燃后就可以放飞了。塑料袋飘飘悠悠地奇迹般地徐徐上升,一直升到了屋顶。我高兴得又蹦又跳。我站到桌子上面将那盏孔明灯拿了下来。然后,我来到屋子外面,将手松开,那盏孔明灯就向天空中升了上去。它越升越高,高得简直看不到了。啊,简直太过瘾了!升空时受到场地与天候之影响较大。风大时易将灯体吹斜而使灯体烧毁,下雨时易将灯体淋湿而无法放飞,因此最好走在无风的时候放飞孔明灯。第一步先将灯体撑开,并于四周与底部系上控制。第二步填装燃料。第三部点火后,将进气口尽量压低,以减少热气流失,但不要过低,以免氧气不足而熄火。同时四周的控制线必须拉直。第四步加热直至灯体内之热气温度足够后,才可以把四周控制线慢慢松开,以维持灯体稳定上升,而底部的控制线必须控制灯体上升的速度与高度。放飞孔明灯可以选择晴朗无风的夜晚,一人拿住灯底的左右侧,另一人用酒精将脱脂棉浸透后点燃,直到双手感到孔明灯有上升之势,即慢慢放开双手,孔明灯便徐徐飞起,上升高度可达1000m左右。孔明灯“会飞”原因是,燃料燃烧使周围空气温度升高,密度减小上升,从而排出孔明灯中原有空气,使自身重力变小,空气对它的浮力把它托了起来。看着远去的孔明灯,我心想:1700多年前,诸葛亮就运用了热空气上升的原理,做成了孔明灯;200多年前法国科学家做成了热气球,还载着人上了天呢!孔明灯又叫天灯,相传是由三国时的诸葛孔明所发明。当年,诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形很像诸葛孔明戴的帽子,因而得名。现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿,象徵丰收成功,幸福年年。孔明灯的结构可分为主体与支架2部份,主体大都以竹篦编成,次用棉纸或纸糊成灯罩,底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形,外面以薄白纸密密包围而开口朝下。欲点灯升空时,在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸,放飞前将油点燃,灯内的火燃烧一阵后产生热空气,孔明灯便膨胀,放手后整个灯会冉冉飞升空,如果天气不错,底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。啊,科学真是太伟大了,我爱科学!像八荣八耻一样“以崇尚科学为荣,以愚昧无知为耻!”--1500字第11篇:科学小实验有一次,我用两个石头磨着玩,两个石头磨起了火花,我觉得很奇怪。我马上去翻《十万个为什么》上面说:比如天上打雷就是天上的水因子经磨擦产生的,也就是这个道理,我还是有点不相信。于是,我做了几次实验,结果都是一样的。你别小看这一招,有一次停电,还真起上作用了。那一次,打火机没油了,很黑,于是我们就用手电筒,去拿石头,用石头磨起的火来点燃蜡烛,蜡烛点上就看见了。--150字第12篇:科学小实验有一次,我用两个石头磨着玩,两个石头磨起了火花,我觉得很奇怪。我马上去翻《十万个为什么》上面说:比如天上打雷就是天上的水因子经磨擦产生的,也就是这个道理,我还是有点不相信。于是,我做了几次实验,结果都是一样的。你别小看这一招,有一次停电,还真起上作用了。那一次,打火机没油了,很黑,于是我们就用手电筒,去拿石头,用石头磨起的火来点燃蜡烛,蜡烛点上就看见了。--150字第13篇:有趣的科学实验六年的学习生活当中一定有很多令你印象深刻的科学实验吧,在我的记忆里,有一次特别有趣的科学实验,那就是“火上喷发”。“火山喷发”,大家一定在电视里见过吧,但你有没有亲眼见过呢?我倒是见过一回“火山喷发,可这是个“火山喷发”的模拟实验,这个实验我也亲自动手做了一回。嗬,“火山喷发”可真好玩。按实验要求我拿来了一个玻璃杯、一瓶醋和一瓶洗涤剂、一包小苏打、一张报纸。首先往杯子里倒入一些小苏打,再倒入一些洗涤剂,然后把报纸垫在玻璃杯下。实验马上就要开始了,我往杯子里倒入一些醋,奇迹很快就出现了,刚刚瓶子里还只是一些小苏打和洗涤剂,它们安安分分的,怎么才过了几秒钟的时间就变成了泡沫呢?而且本来只是一点点的泡沫,现在不断地疯涨,才过了十几秒,就从玻璃杯口蜂拥而上,溢出瓶口流到报纸上了。这时,我又兴奋又惊讶,目不转睛地看着浮上来的泡沫,生怕漏掉了什么细节。大约过了18分钟,泡沫又渐渐地消失。哈,这个实验太好玩了,太有意思了!这是为什们呢?我急忙抓过书查了起来,可书上一个字也没提,唉!没办法,只好自己琢磨琢磨了。刘老师不是在课上讲过了吗:小苏打与醋会发生化学反应,产生大量的泡沫,就像汽水一样摇一摇也会产生一些泡沫。那么洗涤剂又起了什么作用呢?我绞尽脑汁也想不出来。为了搞清其中的奥秘,我又把这个实验重做了一遍,发现泡沫之所以会疯涨就是因为洗涤剂起到了催化作用。这不是与浮石的形成原理差不多吗。这个小实验真是有意思。做科学小实验,让我在玩中懂得了科学道理,还锻炼了我动手动脑的能力,真是两全其美。通过这次有趣的实验,不但让我懂得了“火山喷发”的原因,而且明白了生活处处有科学,只要自己不断亲身经历科学探究的过程,一定能从中获得科学知识,理解科学的真谛。--750字第14篇:科学课上的实验下午最后一节是科学课,范老师教我们怎么样正确使用酒精灯。范老师拿着一个酒精瓶,她让我们观察告诉我们酒精灯内酒精量不以超过瓶的三分之二,范老师打开瓶帽,把瓶帽放在酒精灯旁边,范老师说一会用灯帽把灯盖灭。接下来用点着的火柴自下向上倾斜点燃酒精灯煤芯,灯点着了,我们观察了一会,老师告诉我们火焰分三层,最外一层叫外焰,中间的叫中焰,最里面的叫内焰,观察完后,范老师告诉我们用完酒精灯后,用灯帽从右上方斜着盖灭火焰,说着范老师给我们演示了一下。灯灭了,我们还发现一个细节,老师用完酒精灯后并没有放起来而是又重新盖了一次,我们问老师为什么重新盖一次,盖一次已经灭了呀?范老师说第一次能盖灭,但是盖灭后有许多燃烧气体留在瓶盖内,如果不重新盖一次把那些气体放出来,下次就很难点燃,同学们这才恍然大悟。今天的科学课真有意思,让我们明白怎样正确使用酒精灯,虽然生活中用不着酒精灯也看不到这样的灯,但是也让我们了解知识,开阔眼界。--450字第15篇:有趣的科学实验今天,我们一起走向科学的路径,去探索一下科学的奥秘吧!今天晚上吃完饭,我做了两个实验,非常有意思。你很想听吧?那就听我慢慢讲来。第一个实验,需要准备:洗脸盆、自来水、玻璃杯和纸团。首先往脸盆里接半盆水,再撕一点纸揉成团,记住,要节约用纸呦!把纸团放进玻璃杯的底部。接下来把杯子放进盛水的盆里。我发现:如果把玻璃杯垂直扣进水盆里,杯子里的纸就一点也不会湿。因为杯子里的空气不出去,水也别想进来,这就是空气占据了水的空间。如果把杯子斜着放进水盆里,纸就马上湿透了,因为空气出去了,水就必须得进来,这就是水占据了空气的空间。第二个实验需准备:洗脸盆、自来水和塑料袋。先网盆里盛满水,让塑料袋里充满空气,像气球一样扎紧塑料袋的口,再往水里按塑料袋,我发现它不会下沉,水里还会咕嘟咕嘟吐泡泡,我感到非常奇怪。假如往塑料袋里灌上水,往下一按,水里既没有泡泡了,塑料袋也下沉了。这是因为塑料袋里没有水时空气的质量比水轻,会浮在水面上。怎么样,很有趣吧?大家都亲自动手吧!
骨笛遐想——浅析小提琴发声、调音的物理原理一.选题意义据我国最早的物理史学家吴南薰先生考证,世界上第一个人工制作的物理仪器就是在兽骨或竹管上挖孔并能吹出声音来的笛子。这既是一种乐器,也是一种声学仪器;我国古代对共鸣、弦的振动、管的音调的研究等都是通过乐器来进行的;希腊哲学家毕达哥拉斯发现了琴弦的长短与音高有一定的关系;从近代物理学发展来看,声学依旧占据着相当重要的部分,且与我们的生活息息相关;……许多同学都会演奏一些乐器,但对于弦乐器的调试却无从下手。我们结合已经学过的振动学知识,浅析西洋擦弦乐器——小提琴的发声原理,并为演奏者检音、调试提供理论依据和实验结果参考。二.相关物理知识实际的乐音由基频、谐波(泛音)、分音三部分组成。每一个乐音即周期性的振动都可以分解为许多不同频率、不同相位、不同振幅的简谐振动的叠加。简单的简谐振动即正弦振动或余弦振动的传播产生的声波叫做纯音,实际的乐音如歌唱声、乐器声等都不是简单的纯音,而是许多的纯音的叠加。在这些简谐振动中,频率最低的叫做基频,基频的能量往往是最大的。频率是基频整数倍的叫做谐波,其余的高频振动叫做分音。现代的分析中表明,还有低于基频的次声。因此,从物理上讲,音乐声应由三部分组成:乐音、在音乐中使用的噪声(如锣、鼓、沙锤、梆子等没有固定音调的打击乐器和海涛、流水、风声等效果声音)以及对音色有影响的在谐波中存在的一部分超声。一般来说,发生体振动的频率越高,人们听起来音调也越高;发生体的振动频率越低,人们听起来音调就越低。但音调与频率之间并不是严格按比例对应的。一般认为,频率每增高一倍,音调听起来就高一个八度,这仅仅限于中频段。在高音部分,听感偏低,即频率增加一倍,听起来不到高八度,而是偏低,于是要把频率调高些,以适应人的听觉。低音段则听感偏高,于是需要把频率调低些。乐音听起来有一定的强弱,即音的响度,这是乐音的第二个主观量。声音的能量越大,声强越大,听起来响度就越大。但是,这二者也不是按比例一一对应的。至于音色,更是一种主观感觉了。从传统来讲,决定音色的主要因素是频谱,所以常常根据频谱模仿各种音色。但据资料显示,实践表明:音的起始与结尾的瞬间状况,即“音头”和“音尾”,也同音色大有关系。音色不仅与频谱的组成(即基频、谐波和分音的数目、长短、相对强度、分音的不谐和程度及瞬态)有关,还与基频和谐波在听音区的位置有关,这是由于人耳对于多种频率的响度反映不同。音色也与听者距声源的距离有关,这是因为一个音中的各种成分的衰减不同。三.相关音乐知识音程,就是两个音音高之间的距离。在音乐上,音程用“度”表示。几度就是把起始音算在内,沿着音阶数有几个音名。钢琴上相邻两个键(包括黑键)之间差半音,两个半音等于一个全音。这也是一种表示音程的方法。音程与频率基本上是一一对应的关系。把两个相差八度音程之间的音顺次排列,就成为音阶。规定音阶中各个音的由来及其精确音高的数学方法叫做律制。最常用的三种律制是十二平均律、五度相生律和纯律。音阶中的各个音都有音名,由于生律的方法不同,不同律制生成音律中的同名音(例如都是 )其频率是不一样的。十二平均律是我国明代科学家朱载堉最先发明的,比西欧早了几十年。他将一个八度音程(频率比为2)按等比数列均分为十二份,得十二律。当前的钢琴和所有键盘乐器以及带“品”的弦乐器等,用的都是这种律制。数学表示:相邻两音之间的频率比均为: 即从任何一个音开始,比该音高半音的音,其频率是该音的频率乘 ;比该音低半音的音,其频率是该音的频率乘 ;以此类推,可得出所有音的频率。十二平均律有许多优点,比如它易于转调,简化了不同调的升、降半音之间的关系。在小提琴中,假如以 音的弦长为基准,那么小字一组(其中的 比 高两个八度) 、 、 、 、 、 、 对应的弦长之间按照十二平均律可由频率关系确定一组固定比值。四.研究与实验小提琴的弦是一根两端固定的细钢丝。在拨、擦弦线时产生的波列经两固定端反射,叠加后形成驻波,但其中包含有许多频率的波。在这里,我们只对决定音调高低的基频振动做出分析研究。驻波的基频振动所对应的为波长最长的振动,即弦长 。提琴弦线与指板之间的距离很小,用手指在指板上压紧琴弦不同位置而使得弦产生的形变量很小,可以忽略不计。则可认为弦上张力 ,及弦的质量线密度 保持不变,可得弦线中波速 近似恒定。因此,可认为有如下比例关系成立: 实验过程:一把小提琴,经专业乐师调音后,定下 音,再由一位有多年演奏经验的同学拨奏单音,多位乐感敏锐、受过专业训练的同学一起听辨,配合其他乐器校对各音高。记录及计算数据如下表。表中的k值定义如下:相差一个半音的两个音高对应 相差一个全音的两个音高对应 序号n 音高音名 比下音程差 弦长/mm 总长: 上述k值 第一次 第二次 第三次 平均值 计算值 理论值 误差率1 全音 全音 半音 全音 全音 全音 半音 其中弦长一栏为小提琴 弦(四根弦由粗到细依次叫作 、 、 、 弦,指的是该弦的空弦音)上对应各音高压指与琴码两固定点之间的距离,即参加振动的部分弦长。如上数据显示,平均误差率为,基本符合前文理论分析。五.结论我们总结出对于一把小提琴(邻弦相差五度)的自我调试方法:以一根弦,例如 弦,的空弦音 为标准,按音高关系计算出同一根弦上 所对应的弦的长度。取 音高即与 弦空弦音等高(这是小提琴的制作要求)。依次调整 弦的松紧、长度后,再算出 弦上 的音高,作为 弦的空弦音。……同理进行下去。此种方法适用于各类提琴及吉他等擦、拨弦乐器,但须注意:①对于比空弦音高出许多的音,计算方法误差较大。实验中在一根弦上进行多组数据测量只是为了便于计算、对比,得出结论;实际操作中应对各相邻琴弦依次校对。②大提琴与吉他相邻的弦空弦音相差四度,计算时应注意数据与小提琴不同。希望我们的研究能够对广大演奏弦乐器的音乐爱好者提供帮助。
物理实验是研究物理学的重要方法和手段,加强实验教学,不仅可提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,有助于培养学生的创造性学习能力。初中物理实验包括演示实验、学生分组实验和课外小实验,它们都是很好的素材,只要教师做实施素质教育的有心人,对它们合理的加以应用,一定会在教学中收到良好的效果。为了搞好实验教学,应着重抓以下三点: 一、使学生形成辩证唯物主义世界观和严谨的科学态度 初中物理教材中,许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的,具有很强的客观性,如光的反射定律、二力平衡条件、欧姆定律等。学生由于亲身经历和学识限制,对书本内容不可能一听就懂,并且会怀疑其客观性。而实验就起了帮助他们发现规律,掌握规律,理解获取知识的桥梁作用。所以,教师应尽最大努力做好一切演示实验和学生分组实验,切忌不做实验或少做实验而讲实验。因为单纯的讲实验,便贬低了定律、概念的客观真实性,学生也难于理解和接受。 教师在做演示实验时,必须把准确无误的物理现象清晰的展现在学生面前,让每个学生看清楚,使学生确信定律、概念的客观性。所以教师必须是一个坚定的唯物论者,要具有严谨的科学态度。在学生分组实验中,要以得出的数据来验证或推导出定律、公式,绝对不允许涂改实验数据,使之与物理定律、公式相符。而应协助学生找出错误原因,重做实验,直到得出正确的结论为止。只有这样,才可使学生逐渐形成辩证唯物主义世界观和严谨的科学态度。 二、培养学生识别和应用实验仪器的能力 学生识别和应用实验仪器的能力不仅是学生正确完成物理实验的保证,也是以后在工作和学习中必需的最基本的能力,如生活中各种测量工具的使用无不需要这方面的知识。 开始几次学生分组实验,实验仪器都是学生首次接触,如刻度尺、天平、电压表等,教师要着重指导学生识别仪器的规格和性能,察看铭牌或说明书。弄清:(1)测量范围;(2)最小刻度;(3)零点及其调节方法;(4)使用方法。只有掌握以上四点,才能保证实验精确的完成和仪器、人身的安全。 三、培养学生的实验操作能力 学生的实验操作能力的高低对他们今后的工作和学习有着重要的影响。生活中小到照明电路的安装,各种物体质量的测量,大到交通运输和生产劳动都需要这方面的能力。所以教学大纲把培养学生的实验操作能力作为素质教育中很重要的一个方面。 物理实验本身就是一个操作过程。学生分组实验,每个人都有操作机会;在演示实验中,可让部分学生配合教师一起完成实验,条件许可时,将演示实验改为学生实验;课外小实验更是学生操作的天地,如在学习量筒、弹簧秤、天平等知识后,可布置小实验自制天平、量筒、橡皮测力计等,学生的积极性一定会很高,效果一定会更好。总之,应尽量多给学生亲自动手动脑的机会,这对提高学生的操作能力是很有帮助的。
醋对花卉有什么影响醋是生活中常用的调味品,花卉则能净化生态环境,并美化我们的生活。 你是否想到过,醋和花卉有什么关系呢?我们怀着好奇心,开展了这个课题的探究。据富有种花经验的人告诉我们,对盆栽花卉施些醋溶液,可改善盆花的生长,增加花朵,而且花艳叶茂。这一点我们在实验中很快就证实了。 浓度不同的醋溶液,对花卉有不同的影响吗?这是我们第二阶段的实验。我们选取长势相同的满天星、报春花、月亮花各四盆,分为四组,每组(三盆)各有三种花卉,分别编号、贴上标签。同时,我们取食用白醋配制成1%(pH值为2~3)、0.01%(pH值≈4)、0.0001%(pH值≈6)三种浓度不同的溶液,每天分别给三组盆花固定喷洒一种醋液,第四组盆花洒不含醋的清水。每五天观察记录花卉的生长情况。 这项实验的结果是:喷洒低浓度醋液(pH值≈6)对这几种花卉没有明显影响;喷洒中等浓度醋液(pH值≈4)的花卉明显长得比其他几组好,花苞多,开花期提前,而且花色较浓艳,花期也延长了;喷洒pH值2-3的高浓度醋液后,反而使花朵过早凋萎。 通过这次实验,我们可以告诉你:种花时适当喷洒一些醋液,可使花卉长得更好。不过要掌握好醋液的浓度,醋酸过浓则会伤害花卉。