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物理论文

2017-04-20 05:42:58 来源网站: 百味书屋

篇一:生活中的物理_论文

物理就在我们身边

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,物理已渗入到人类生活的各个领域;物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边;在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。

物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。

一、汽车中的光学应用

1、汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜

利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。

2、汽车头灯里的反射镜是一个凹镜

它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。

3、汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩

汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。

4、轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔

茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。

5、除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的

当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。

二、力学知识的广泛应用

1、重力的应用

我们生活在地球上,重力无处不在。如工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直,这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理;羽毛球的下端做得重一些,这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛,假如没有重力,世界不可想象,水不能倒进嘴里,人们起跳后无法落回地面,飞舞的尘土会永远漂浮在空中,整个自然界将是一片混浊。在讲授重力时,要让学生展开热烈的讨论,充分挖掘学生的想象力,知道重力与我们的生产生活实际密切相关。

2、摩擦力的应用

摩擦力是一个重要的力,它在社会生产生活实际中应用非常广泛。如人们行走时,在光滑的地面上行走十分困难,这是因为接触面摩擦太小的缘故;汽车上坡打滑时,在路面上撒些粗石子或垫上稻草,汽车就能顺利前进,这是靠增大粗糙程度而增大摩擦力;鞋底做成各种花纹也是增大接触面的粗糙程度而增大摩擦;滑冰运动员穿的滑冰鞋安装滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦,从而减少摩擦而增大滑行速度;各类机器中加润滑油是为了减小齿轮间的摩擦,保证机器的良好运行。可见,人类的生产生活实际都与摩擦力有关,有益的摩擦要充分利用,有害的摩擦要尽量减少。

3、弹力的应用

利用弹力可进行一系列社会生产生活活动,力有大小、方向、作用点。如高大的建筑需要打牢基础,桥梁设计需要精确计算各部分的受力大小;拔河需要用粗

大一些绳子,防止拉力过大导致断裂;高压线的中心要加一根较粗的钢丝,才能支撑较大的架设跨度;运动员在瞬间产生的爆发力等等。

三、热学知识的应用

天气的阴晴、冷暖与人类的各类活动息息相关,包含了很多的物理热学知识。如人们常喝开水、吃熟食,需要对水和食物进行加热,而加热过程中就需知道燃料燃烧或电力加热的基本知识;炎热的夏天在地上撒些水,靠水分的蒸发达到降温的目的;严寒的冬天如何保暖,汽车发动机常用水来散热,保护秧苗不被冻坏而往往采用在夜间向稻田里灌水,都充分利用了水的比热大这一特性;水稻生长在夏季,是由于水稻是喜高温的植物;各种机械轴承、火车轮箍的制造是充分利用

固体的热胀冷缩原理。这些都是热学知识在生产生活中的重要应用。

四、电学知识的应用

自法拉发现电磁感应现象以来,人类进入了电气化时代。从生活用电到交通运输、工厂企业用电,都来源于发电机,电已成为人类必不可少的主要能源。在我们的生活中,随处可见电的应用。如夜间走路用的手电,它是将化学能转化为电能;干电池不会发生触电事故,而照明用电如使用不当,将会危及我们的生命安全,这是因为不高于36V的是安全电压,而照明电路的电压是220V,远远高于安全电压;煮饭用电饭煲、电炒锅是将电能转化为内能,电力机车的行驶也是靠电能,一切家用电器都需要电。假设没有电,电动机将不能转动,电力机车不能行驶,电器都不能工作,人类社会将会倒退。因此,电是人类的好伙伴,只要我们严格遵循安全用电原则,我们就可以驯服它,利用它为人类服务。

篇二:物理学专业论文

厚德树人 笃学致用

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遵义师范学院毕业论文

题目:提高惠斯通电桥灵敏度的途径探究

系别 物 理 系专业 物 理 学年级 2008 级姓名 肖天洋 学号 08410601017指导教师 张 真

2012年04月12日

提高惠斯通电桥灵敏度的途径探究

摘要:惠斯通电桥能够精确测量中值电阻的阻值 ,但是依然存在着一些因素影响着惠斯通电桥的灵敏度。由于组成惠斯通电桥的三个可变电阻箱R2、R3、R4的精确度不够,直接导致惠斯通电桥灵敏度下降;其次,检流计G作为惠斯通电桥的重要组成部分,它的灵敏度对惠斯通电桥的灵敏度也有很大的影响。因此,根据导致惠斯通电桥灵敏度下降的原因,本文通过交换比例臂R2与R3的位置以及适当提高电源电压E的数值的方法,很好的解决了由上述原因造成的惠斯通电桥灵敏度下降的问题,提高了惠斯通电桥测量的精确度。 关键词:惠斯通电桥;灵敏度;系统误差;电压

“电桥”是电磁学中基本测量仪器之一,它主要用来测量电阻器的阻值、线圈的电容和电容器的电容及其损耗。在“电桥”中,我们一般选用惠斯通电桥测

量电阻的阻值,因为它能较精确的测量几十欧至几十万欧的中值电阻的阻值[]。

1

简单说,电桥法测电阻的基本原理是属于比较测量法,即是将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其数值[]。由于测量时所选用的电阻箱的精确度、电压以及电流计等各方面因素的影响,使验过程中产生系统误差,影响了测量的准确度。本文就是从适当提高电源电压和交换两个比例臂的位置两方面着手,探究此两种措施对提高电桥灵敏度所起的作用。 1. 斯通电桥的基本原理 1.1 电路原理图

2

图1图2 1.2 原理概述

图1为惠斯通电桥的原理图,又名“直流单臂电桥”。由图1可知,惠斯通电桥分别由ab、bc、cd及da四条支路构成,每条支路中分别含有电阻R2、Rx、R4及R3,四个电阻彼此连成回路;b、d两点间接入一个检流计和限流电阻RG,而后在a、c两端接入直流电源E盒一个可调的滑线电阻。当开关S闭合后,各

支路中均有电流通过,分别为I2、I1、I4、I3(如图1中标示),检流计犹如一座“桥”联通了支路abc和adc,这样可直接比较b、d两点的电势,电桥之名由此而来[]。

闭合开关S,并调节各个可调电阻箱的阻值,使b点的电位Vb与d点的电位Vd相等,即Vb=Vd。此时,流过检流计的电流为0(Ig=0),此时的电桥达到平衡状态,称之为“电桥平衡”,且有关系:

I2=I1,I3=I4(1)

此外,因为Vb与Vd相等时,电位差(Va-Vb)和(Va-Vd)相等,说明R2上的压降等于R3的压降。同理,(Vc-Vb)和(Vc-Vd)也相等,说明Rx上的压降等于R4的压降,即

I2 R2= I3 R3 , I1 Rx= I4 R4 (2)

将(2)中的两式相除,得到

I RI R I1 Rx = I4 R4 (3)

1

将(1)代入(3),得

RRx= RR4 (4)

3

由(4)可知,电桥平衡时,待测电阻Rx的阻值可由R2、R3、R4得出,因此,我们只需测得R2、R3、R4的大小,就可计算出Rx的阻值,其计算公式为:

RRx= RR4=CR4(5)

3

R23

式中C= R是一个常数,通常称之为比例臂倍率[]。

3

不难看出,既然Rx要依靠R2、R3、R4来得出,那由此得出的结果的精度也就由R2、R3、R4三个电阻箱的精度决定,也就是系统误差的来源之一。 2. 惠斯通电桥的灵敏度

在使用惠斯通电桥的过程中,判断电桥平衡与否主要依据检流计的指针是否偏转;如果检流计的指针未发生左右偏转,那么此时的电桥就达到平衡状态。

所谓“电桥平衡”,从理论上说应该是Ig=0;但实际上往往是当Ig小到无法驱动检流计指针偏转,或其偏转难以使人觉察,以致我们仍认为Ig=0,电桥仍平衡,这样就会在实验当中引入一个误差[]。

当电桥平衡后,将其中一个桥臂电阻R4改变一小变量?R4,引起检流计偏转为n格,这时电桥灵敏度S定义为[]:

54

S =

n

?R4R4

(6)

3. 影响惠斯通电桥灵敏度的因素

在物理实验中,误差主要来源于两个方面,一是仪器的误差,二是人为的误差。在本实验中,主要考虑由电桥灵敏度不够引入的误差,即实验仪器的误差。而影响电桥灵敏度的因素有如下几点:检流计的灵敏度、检流计的内阻以及实验电路的电压。

3.1电桥灵敏度与检流计灵敏度的关系

检流计的灵敏度与电桥灵敏度呈正比关系,也就是说,检流计灵敏度高,则电桥灵敏度就高;反之,则越低。根据图1,在(6)式的基础上,我们再定义流过检流计的电流为Ig,且Ig=S检流计·n(S检流计为检流计灵敏度),则由(6)式可得:

S =

n

?R4R4

Ig?R4?= R4S检流计

由此亦可看出,电桥灵敏度S与检流计灵敏度k呈反比关系。

然而,用提高检流计灵敏度的方法来提高电桥灵敏度是由条件的。检流计灵敏度过高,则电桥不易稳定,调节平衡比较困难;检流计灵敏度过低,测量的精度又难以保证。因此,在实验过程中适当地选择检流计,以满足电桥对检流计灵敏度的需要就十分必要[]。

3.2 电桥灵敏度与检流计内阻Rg的关系

任何一个元器件自身都存在一个内阻;对于检流计来说,其内阻会直接影响本身的灵敏度。如图1,电桥灵敏度与检流计G的内阻Rg息息相关:Rg越大则电桥灵敏度越低;Rg越小,那么电桥灵敏度越高。 3.3 电桥灵敏度与电源电压的关系

通过对相关实验后所得的实验数据的分析,得出“电桥灵敏度与电源电压E成正比”的关系,也就是说,在电桥的额定功率范围之内,适当提高电源电压,可以提高电桥的灵敏度。

4. 适当提高电源电压以增大电桥灵敏度

由(6)式,可将其变形为:

6

?n?Ig

S=?I?R=S检流计·S电桥 (7)

4g

R4

?Ig

?n

由(7)式可看出,为检流计灵敏度,?R为电桥灵敏度。

?Ig4

R4

因此,惠斯通电桥的灵敏度为:

S′=

SiE

RR

(R2?R3?R4?Rx)?Rg(2?2?4)

RxR3

(8)

式中E为电源电压,Si为检流计灵敏度,Rg为检流计内阻。由(8)可看出,电桥灵敏度S′与检流计灵敏度Si成正比,检流计灵敏度越高,则电桥的灵敏度越高,并且,电桥灵敏度与电源电压E成正比,为了提高电桥灵敏度可适当提高电源电压[]。 4.1 实验验证一

实验电路如图1,电路由3个ZX21型直流多值电阻器、1个BX7-13型滑线变阻器、AC15型直流指针检流计、直流电源E以及待测电阻Rx组成。

实验中采用两个已知阻值的电阻Rx1 与Rx2 (Rx1≈100Ω,Rx2≈1000Ω)作为待测电阻,在同一电桥线路下选用1V,2V,3V,4V,5V的电源电压分别对不同比例臂倍率的电路进行实验,实验数据如表一:

7

将各电压下所有R4的阻值换算成为倍率为“1”时的阻值,并算得每组R4的平均值分别为95.07Ω、102Ω、101.6Ω、101.3Ω、100.5Ω

计算标准不确定度μR4的标准偏差,且

S=

根据上述公式计算得对应电源电压下所得R4数据的标准不确定度分别为

:因为μA(R4)=S(R4),而A(R4)

S(R4)=

S3

,式中S为

?[R

4(i)

?R4]2

n?1

篇三:物理论文

物理探究式教学探究

摘要:义务教育《物理课程标准》中,将“科学探究”列入课程目标,并明确指出“科学探究是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。”科学探究作为新的教育内容和教学方式,它的总目标很明确,就是培养学生的科学探究能力,培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。通过科学探究活动来培养学生的参与意识,关心社会与关心生活的意识。它强调科学概念、科学方法、科学态度三者综合,强调学生在探究活动中的经历,体验和感悟。实施探究式教学有利于物理课程扬长避短,有利于拓宽学生的知识面,有利于促进学生自主性发展,从而达到素质教育的目标,为学生的终身学习打好基础。

关键词: 探究 认识 组织 发展 培养 创新 提高

自1999年参加工作至今,我一直担任初中物理学科教学工作。经历了人教义务教育教材教学,2005年秋开始又接触了人教版实验教材,并积极地开始了探索和积累,在义务教育《物理课程标准》中,将“科学探究”列入课程目标,并明确指出“科学探究是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。”科学探究作为一项新的教育内容和教学方式,它的总目标很明确,就是培养学生的科学探究能力,培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神以及通过科学探究活动来培养学生的参与意识、关心社会与关心生活的意

识。而传统的教学在科学探究方面可以说是零,传统的教学模式是教师讲,学生听,虽然这种教学模式在今后的教学中还会发挥作用,但要实现三维培养目标,就必须注入新的教学模式,那就是探究式教学,开展科学探究。

一.我对探究式教学的认识

什么是探究式教学?探究式教学就是在教学中引导学生进行科学探索和研究。这种教学模式有利于新课程三维目标(知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观)的实现。探究式教学是对原来物理教学方式的一个补充,不是完全取代,不是每节课都要进行探究式教学,它是物理教学中的一种形式,它强调科学概念、科学方法、科学态度三者的综合,过去比较重视科学概念和规律的教学,强调“双基”(基本知识和基本技能),对科学方法和科学态度不够重视。探究式学习强调学生在探究活动中的经历、体验和感悟。通过2005学年至今新课标下的物理学科教学实践及在此期间参加新课标培训,特别是《物理课程标准》中将“科学探究”列入课程目标,并明确指出:“科学探究是学习目标,又是重要的教学方式之一。”这让我明确:科学探究作为一项新的教育内容和教学方式,它的总体目标就是培养学生的科学探究能力,培养学生的实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神,以及通过科学探究活动来培养学生的参与意识、关心社会和关心生活的意识。探究式教学的七个一般步骤:“1、提出问题;2、

猜想与假设;3、制定计划与设计实验;4、进行实验与收集证据;5、分析与论证;6、评估;7、交流与合作。” 不仅能让学生通过探究学习课本知识,而且为学生以后在发现新规律的方面奠定了强有力的基础。而探究式教学过程也更能体现人性化及以人为本,这也与以前的传统式教学形成了鲜明的反差,以前的方法学生学知识非常的死,出现了较多的高分低能。而采取探究式教学,学生的考分与能力是成正比的,学生解决新问题的能力也会大幅度的提高。

二.我对探究式教学内容的选择

1.把物理学基本概念的形成和规律的建立作为教学内容 在人教版九年级教材中,第十一章第三节物质的密度就是一节较好的科学探究的内容。我们知道密度是人教版八年级物理第六章第二节的知识内容,教学中可通过观看多媒体课件《阿基米德鉴别王冠的故事》来激发学生的兴趣,引起学生如何鉴别物质的猜想(提出问题),然后通过实验探究活动测量比较不同体积的同一种物质的质量是否相同,再通过测量比较相同体积的不同物质的质量是否相同,由此引导学生分析得出相同物质的质量与体积的比值是个定值,而不同物质的这个比值一般不同,再经过是否可改变这个比值的思考,从而引入密度的概念。再如,在人教版九年级教材第十七章第二节欧姆定律是通过实验总结出的定律,如果让学生通过探究活动去认识和学习,能更近似地经历科学家进行探

究的过程。教学过程中可先让学生探究电阻一定时电流与电压的关系,在电压一定时电流与电阻的关系,由学生自己去发现、总结规律。这样的探究学习有助于学生理解概念和规律的内涵,有助于学生了解学科知识的发展过程,有助于学生掌握探索客观世界的科学方法。

2、把探索性实验作为教学内容

在人教版实验教材中有很多探索性实验,如果把握好这些实验的教学,有助于提高学生的探究能力,提高技能,同时这些探究活动也影响学生的情感态度和价值观。因此我把这些探索性实验作为探究教学的重点,如人教版八年级上册

第五章第三节“凸透镜成像的规律”这节。本节要求学生掌握凸透镜成像规律并能运用其规律解决实际问题,对于学生的要求是学生知道、理解并熟悉凸透镜成像规律,因此我在教学过程中结合本章第二节知识列举一些生活中有关凸透镜成像的现象给予说明并提问:通过你们的观察及前面所学的知识,请问凸透镜所成的像与物体完全一样吗?(设疑)任何情况下所成的像与物体的关系一样吗?你们想知道吗?(引起学生的求知欲)凸透镜成像有什么规律?(正式提出问题)然后让学生猜想之后给出一些光学器材让学生为证实自己的猜想设计、进行实验并加以引导让学生自己得出结论。在上课过程中学生通过实验得到了应该得到的物理结论,课后小测试学生也能较好的独立完成。除此部分外,在

其它许多章节运用探究式的教学方法也完成了许多探索性实验的教学而且效果较好,如人教版八年级杠杆一节中的“杠杆的平衡条件”部分教学,学生的能力得到了较大程度的提高,通过对这部分的教学,使学生在探究过程中接受知识,提高技能,同时这些探究活动也影响到学生的情感态度和价值观。

3、把与学习内容紧密联系的日常生活中的物理问题作为教学内容

通过这几年的教学摸索让我知道:虽然初中阶段只学习初步的物理知识,但这些知识涉及的范围广,又是解释生活现象最需要的,用这些知识可以初步解释、解决身边的很多物理问题。通过学生进一步的科学探究就能很好的联系实际,把所学知识运用到实际和生活中去。也可以很好地向学生展示物理知识广泛的应用价值,让学生体会到科学就在我们身边,例如我在上完八年级上册第二章第四节噪声的危害和控制之后组织学生探究“如何减弱居住环境周围的噪声?;我在上完了八年级上册第五章第四节“眼睛与眼镜”后组织学生探究“近视眼和远视眼是如何形成的?怎样矫正?”;我在上完了人教版九年级第二十章第一节磁场以后探究“永磁体被加热后磁性是否发生变化?”这些问题都是和学生学习的内容紧密联系的,是学生很容易发现并提出的,也是培养学生探究能力的有力渠道,通过这些问题的发现、提出、研究


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