高中物理 備課資料6《實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系》 新人教版必修1

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1、人教版高一物理必修1備課資料6《實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系》 一、常用的幾種實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)本身就是一種基本的科學(xué)研究方法,它創(chuàng)造了理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)過程,而我們通過物理實(shí)驗(yàn),主要訓(xùn)練如下的科學(xué)方法. 1.實(shí)驗(yàn)歸納法 這是一種根據(jù)研究目的,人為控制條件,從大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中尋找其普遍特性,進(jìn)而概括出規(guī)律的方法.例如,在學(xué)習(xí)牛頓第二定律時(shí),采用控制變量的方法,才找到了加速度與力和質(zhì)量的真正關(guān)系,實(shí)驗(yàn)歸納法的特點(diǎn)是:實(shí)驗(yàn)在前、結(jié)論在后;實(shí)驗(yàn)是探索規(guī)律的主要手段,實(shí)驗(yàn)的過程促使我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)造,它是培養(yǎng)創(chuàng)造能力的有效手段. 2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法 這是一種推理、判斷在前,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在后的研究方法

2、,科學(xué)家們常常在已知的物理理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)上,經(jīng)過推理、作出假設(shè)和預(yù)言,并通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)其真理性,最后作出肯定或否定的論斷,從而得出結(jié)論. 3.理想實(shí)驗(yàn)的方法 理想實(shí)驗(yàn)是人們頭腦中想象出來的實(shí)驗(yàn),是一種思維活動(dòng),是在已有實(shí)踐的基礎(chǔ)上,經(jīng)過推理、判斷得出理想條件下的物理規(guī)律的方法,例如,伽利略進(jìn)行的無摩擦理想斜面實(shí)驗(yàn)就是如此.這種方法是與想象、推理及判斷等思維形式緊密結(jié)合起來的方法,能夠更深刻地反映現(xiàn)象的本質(zhì),揭示事物的內(nèi)在聯(lián)系. 二、動(dòng)能與相對(duì)速度 你別看子彈有很大的殺傷力,在某些情況下,它的動(dòng)能可以變得很小,甚至可以把它隨手抓來.如果你的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向跟子彈的速度大小和方向都相同

3、,那么相對(duì)于你來說,子彈就是靜止的,速度是零,動(dòng)能也等于零,自然就不會(huì)有殺傷力了.這時(shí)候你抓它,就像在桌子上撿它一樣.在第一次世界大戰(zhàn)中,還真發(fā)生過飛行員從機(jī)艙外抓住子彈的事呢. 你聽說過飛鳥撞壞飛機(jī)的事嗎?這是真的.根據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界幾乎平均每天要發(fā)生一起這樣的事:速度很小的飛鳥,相對(duì)于地面的動(dòng)能不大,但是相對(duì)于飛行速度很大的飛機(jī),動(dòng)能就會(huì)變得很大,甚至對(duì)飛機(jī)具有像炮彈一樣的破壞力.試驗(yàn)證明,一只450g重的鳥撞在速度為80 km/h的飛機(jī)上,能夠產(chǎn)生1 530 N的作用力,一只7 kg的大鳥撞在速度為960 km/h的飛機(jī)上,產(chǎn)生的作用力竟達(dá)1.30×106 N. 根據(jù)報(bào)道,1961年9

4、月,一架大型客機(jī)從美國芝加哥機(jī)場(chǎng)起飛以后遇到雁群,由于一只大雁擊穿了機(jī)頭蒙皮和密封隔板,并且撞壞了儀表板,使飛機(jī)不得不迫降. 印度航空公司的一架波音客機(jī)在加爾各答上空飛行,一只迎面飛來的大鳥把機(jī)頭撞了一個(gè)直徑70多百米的大洞;另一架空中客機(jī)在德里機(jī)場(chǎng)上空降落,一只禿鷲突然鉆進(jìn)飛機(jī),毀壞了引擎,險(xiǎn)些造成機(jī)毀人亡.為了航空安全,現(xiàn)在人們?cè)絹碓阶⒁夥乐埂傍B禍”了. 二、彈簧的功能 列車車廂下部有很大的彈簧,如圖所示,抽屜鎖里的彈簧又小到只有幾毫米長(zhǎng).彈簧的形狀各異,有螺旋形的,也有板形(或片形)的.可以說,我們的生活處處利用彈簧.人們利用彈簧的彈性可以實(shí)現(xiàn)以下功能： 1.測(cè)量功能:根據(jù)胡

5、克定律制成各種測(cè)力計(jì). 2.復(fù)位功能:理發(fā)剪手柄間裝了一個(gè)能壓縮的彈簧,其作用是理發(fā)時(shí)完成一次剪發(fā)動(dòng)作手,刀口自動(dòng)復(fù)位,為下一個(gè)動(dòng)作做準(zhǔn)備.自動(dòng)傘也裝有復(fù)位彈簧,其功能請(qǐng)同學(xué)們自己觀察. 3.緊固功能:利用彈簧形變產(chǎn)生的彈力可以使物體緊密接觸而緊固.例如,晾衣服用的衣夾子上的彈簧,緊固螺栓用的彈簧墊圈(可防止螺母松動(dòng))如圖所示. 4.帶動(dòng)功能:形變的彈簧具有彈性勢(shì)能,在恢復(fù)原狀的過程中,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.上緊發(fā)條的玩具能帶動(dòng)玩具做各種動(dòng)作;玩具彈簧槍中都裝有彈簧,被壓縮的彈簧釋放后能撞擊槍管中的子彈,使子彈從搶口飛出. 此外,彈簧還有緩沖、減振和振動(dòng)發(fā)聲等功能,同學(xué)們可以自己舉出有關(guān)的實(shí)例.