科学学案一生活中的力学知识与光现象.ppt

生活中的力学和光学现象 科学学案一 物理学史的分期 1 古代物理学时期 科学的萌芽期时间 从远古到16世纪中叶 特点 主要是对自然现象的观察和记载 文化中心 古希腊和古代中国 2 经典物理学时期 时间 16世纪中叶 19世纪末 17世纪晚期 牛顿建立了经典力学体系 标志着近代物理学的诞生 之后 经典热力学 电磁学相继建立 到19世纪末 形成了比较完整的经典物理学体系 3 现代物理学时期 时间 19世纪末 现在标志 相对论 量子力学的相继建立20世纪50年代以后 物理学已经发展成为一个相当庞大的学科群 包括高能物理 粒子物理 原子核物理 等离子体物理 凝聚态物理 计算物理和理论物理等主体学科以及难以计数的分支学科 物理学与各学科之间相互交叉 相互渗透形成了众多很有发展前途的交叉科学 物理知识分类 1 经典力学 2 经典电磁理论 3 热学 4 光学 原子物理 现代物理分支 如 量子物理 天体物理 以牛顿定律为基础 奠基人麦克斯韦 曾经预言电磁波的存在 后来他的学生赫兹证实 微观世界的初步认识 宏观方向的研究 微观方向的研究 在秋冬两季 落叶满地往往能营造出一种美的境界 在这个美的世界里 如果仔细观察 很容易发现 大多数情况下 树叶的正面对地 反面朝上 产生这种现象的原因是 反面往往受风的阻力较大 反面的密度比正面的大 受叶柄和叶脉的粗细的影响 树叶的正面比反面重 力学 力矩与平衡问题 同步卫星和宇宙速度和失重 熟悉而又陌生的压强 估计估算类问题 小小称砣压千斤 杠杆原理F1 L1 F2 L2 力矩问题 在我们生活中 杠杆原理给我们带来了巨大的方便 1 把杠杆原理总结出来的科学家是 A 哥德巴赫B 阿基米德C 爱迪生D 诺贝尔2 称 是我国古代发明 在我国农村广泛使用的一种衡器 下列说法正确的是 A 可以变换支点 不能变换力臂B 不能变换支点 可以变换力臂C 可以变换支点 可以变换力臂D 不能变换支点 不能变换力臂3 下列哪种工具在工作过程中没有使用杠杆原理 A 挖土机B 千斤顶D 辘轳 B 阿基米德 C 运载火箭 力矩练习题 1 同步卫星的特点 1 同步卫星与地面相对静止 与地球自转同步 周期为24h 2 同步卫星的运行方向与地球自转方向相同 3 同步卫星定点在赤道正上方 即轨道平面和赤道共面 离地高度 运行速率是唯一确定的 见学案第4页 同步卫星和宇宙速度 F引 M m r 卫星中的失重 完全失重 卫星 对整个卫星 万有引力全部用来提供向心力 继续 超重 失重如何区分 如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7 9km s 而小于11 2km s 它绕地球运动的轨迹是椭圆 使卫星恰能够围绕地球做圆周运动的发射速度 3个宇宙速度 第二宇宙速度 11 2km s 使卫星能够逃离地球的引力作用的卫星发射速度 当物体的速度大于或等于11 2km s时 卫星就会挣脱地球的引力束缚 不再绕地球运行 而是飞向太阳系的其它空间中去 我们把这个速度叫第二宇宙速度 使卫星能够逃离太阳的引力作用的卫星发射速度 第三宇宙速度 16 7km s 如果物体的速度等于或大于16 7km s 物体就摆脱了太阳引力的束缚 飞到太阳系以外的宇宙空间去 熟悉而又陌生的压强 定义 物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强 公式 p F S 压强 压力 受力面积 国际单位 p 压强 帕斯卡 单位 帕斯卡 符号 Pa F 压力 牛顿 单位 牛顿 符号 N S 受力面积 平方米 麻绳提豆腐 提不起来 鸡蛋碰石头 自不量力 如坐针毡 例1 一个普通中学生双脚站立在水平地面上 他对水平地面的压强最接近于 A 2 102PaB 2 103PaC 2 104PaD 2 105Pa 估值问题3例 解析 寻找支撑点 熟悉的相关数值 一般来说 中学生质量范围是40kg 100kg 由G mg估算出中学生体重范围400N 1000N 用刻度尺粗略地测量自己鞋底的面积可知我们鞋底的面积大约在150cm2 200cm2左右 粗略计算 F取400N S取2 2 10 2m2 代入公式可得P 104Pa 例1 一个普通中学生双脚站立在水平地面上 他对水平地面的压强最接近于 A 2 102PaB 2 103PaC 2 104PaD 2 105Pa C 例2 下列估计值中合理的是 A 长跑运动员的体温可达46 B 短跑运动员的速度可达72千米 时C 足球运动员的质量可达80千克D 举重运动员的举力可达5000牛 例3 某同学把掉到地面上的初三物理课本捡起来 放回到桌面 根据你平时对物理课本的重力和桌面高度的观察与了解 估算李明同学捡回课本时手克服课本的重力所做的功约为 A 0 015焦B 0 15焦C 1 5焦D 15焦 C C 跟踪练习 1 下列物体中 质量最接近50克的物体是 A 一瓶牛奶B 一只鸡蛋C 一枚五分硬币D 一枚针2 一袋袋装牛奶的质量最接近 A 2克B 20克C 200克D 2000克3 一个中学生的质量约为 A 500千克B 50千克C 5千克D 0 5千克4 一只苹果的质量约为 A 0 015千克B 0 15千克C 1 5千克D 15千克 B C B B 估计估算类问题特点 解题关键 估计估算类能力题解题的关键在于形成正确物理单位观 同时生活经验也非常重要 光学 平面镜 光的反射 透镜 光的折射 色散现象 激光 摘不着的是镜中花捞不着的是水中月 平面镜成像 一定虚像 猪八戒照镜子 里外不是人 一滴水可见太阳 光的折射 凸透镜成像 实像虚像都能形成 凸透镜具有会聚光线的作用 所以也叫 会聚透镜 正透镜 可用于远视与老花镜 凹透镜成像 一定是虚像 26 1分 夏天这天正午时刻 在埃及南部边陲的尼罗河第一大瀑布附近某点A 垂直于地平面的木棍不会投下影子 就在同一时刻 向北数千千米以外的另一点B 有一垂直于地平面的木棍投下的影子长度刚好与木棍长度相同 如右上图 早在1764年 地理学家埃拉托色尼就注意到这一现象 并据此测量出地球的周长约为40000千米 请问A B两点的球面距离约为5000 千米 0 63 1 63 这道题描述的情况则是B点的木桩的影子和木桩等长 根据这样的描述 按照几何关系 A点和B点与地心之间所成的夹角是45度 测算出来的B地点距离A地点的球面距离是地球周长的八分之一 按照题目所示地球周长40000公里推算也就是约为5000公里之遥 解析 海市蜃楼 虚像 色散光的 彩虹是如何产生的 太阳光通过三棱镜后被分解成七种色光 依次是红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 练习 1 1666年英国物理学家用三棱镜使太阳光发生色散 2 太阳光通过三棱镜后分成 七色光带 这就是现象 3 光的色散现象说明 白光是由混合而成的 4 彩虹是太阳光在传播中被空中水滴而产生的 5 毛泽东的诗句 赤橙黄绿青蓝紫 谁持彩练当空舞 主要涉及的物理知识是 牛顿 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 各种色光 色散 光的色散