初中物理论文(初中物理论文题目)
初中物理论文(初中物理论文题目)
大家好,今天我将为大家讲解初中物理论文的问题。为了让大家更好地理解这个问题,我将相关资料进行了整理,现在就让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.求有关物理的论文或感想1000到2000字2.初中物理互动式课堂教学思考论文
3.初中物理课堂教学有效途径论文
4.初中物理小论文,关于环保节能小实验,要两篇,字数400-500字
5.初中物理小论文
6.初中物理科技小论文
求有关物理的论文或感想1000到2000字
影响摩擦力大小的因素
摘要;在我们的生活、生产中,摩擦力无处不在。摩擦力按其性质可分为滑动摩擦力、静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。选择了滑动摩擦力和静摩擦力进行研究,并研究其影响。
关键词:摩擦力大小;性质;因素;研究;影响
摩擦力为什么有大有小,在小的时候我们就知道下雨是要穿有丁的鞋或鞋底有花纹的鞋,那样的话可以防滑,但都不知道是什么原因,后来上初中知道了摩擦力,高中大学对摩擦力有了更深的认识。
首先对于滑动摩擦力,从课本中知道它与正压力成正比。我们组员采取控制变量法,通过实验准确验证了在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比这一结论。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,我们仍可得出f=μN这一公式。
那么动摩擦因数由什么决定呢?我们知道动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体间的相互作用,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的。假如我们拿一支笔,一段小绳,把绳子缠绕在笔上,我们会发现绳子缠绕的圈数越多越难拉动,如果绳子之间有重叠的话,则更是难以拉动。这中间是否存在其它影响摩擦力的因素呢?我们分析得到:绳子在笔上每绕一圈,绳子与笔之间就多了一圈(无数多个)接触点,两者之间的相互作用就多了无数处,即有更多的地方产生摩擦力,所有的摩擦力叠加在一起,便使合力增大了。若绳子中有重叠,则不止绳子与笔之间,连绳子与绳子之间也会有相互作用,阻碍对方运动。且这时绳子与笔的压力除直接与笔接触的绳子的压力外,也包括绳子与绳子之间的压力,这样摩擦力便急剧增大,以致难拉动绳子。生活中,船靠岸时总是用绳子绑住岸上的桩,也是采用多绕几圈绳子的办法来增大摩擦力的。但这里面并不包括除正压力及动摩擦因数以外的其它影响摩擦力大小的因素。
那么对于静摩擦力,其产生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。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,物体便开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力。那么最大静摩擦力与什么有关呢?经过实验可知fmax=μN即最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比,其中静摩擦因数比动摩擦因数稍大,因为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。
至于物体在流体中运动时,主要是受到排开流体时流体产生的阻力,但物体侧面受到流体的摩擦力也是不可忽略的。对于排开流体时所受的阻力,可采用把运动物体改造成流线型等方法来减小,也可采用相反的方法来增大。对于物体运动时侧面所受摩擦力,我们知道,物体运动时会带动附近流体随之运动,而稍远处的流体仍是静止的,这样,根据伯努利方程
“ =常量”可知,静止的流体会对物体有压力,加之物体与流体间的接触不光滑,便会产生摩擦力。而且随着速度的增加,运动的流体的压强减小,而静止的流体压强不变,所以压强差与压力都增大,摩擦力也就增大;经过类似的分析可得随着深度的增加,摩擦力也是增加的。
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)。
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。
所以得出,可以从摩擦力的性质和影响摩擦力的因素进行研究分析,根据其特点增大或减少摩擦力,让摩擦力为我们生活的服务。
初中物理互动式课堂教学思考论文
初中物理互动式课堂教学思考论文
摘要 课堂教学是初中物理教学的主要方式,因而,如何在较为有限的课堂上让初中生获取到更多的物理知识与能力便成为物理教学工作者亟待讨论与完善的问题。尤其在传统教育模式下的传输式教育不能适应新课程标准的当下,构建一个科学而有效的互动式物理课堂迫在眉睫。本文基于初中物理教学的特点,在总结多年教学实践的基础上,对构建物理教学的互动式课堂进行简单论述,旨在提升物理课堂教学效果。
关键词 初中物理;课堂教学;互动式教学
初中作为物理学科的起始阶段,其教学任务并不仅仅是让学生认知并理解基础物理知识,而是在物理教学过程中帮助学生形成必要的物理学习能力。因此传统教育模式下所谓的“灌输式”、“传输式”、“填鸭式”等教学方法都仅仅只是奠基在理论传输基础上的教学模式,而伴随着新课改的不断深入,“启发式”、“互动式”等教学方法才能为学生综合能力培养起到助推作用。那么如何打造合理的互动式教学课堂呢,本文以多年教学经验为基础,谈谈互动式教学模式的构建并加以思考:
一、培养师生情感,营造民主氛围
众所周知,学生的学习积极性与他们对待某一课程的情感态度紧密相连,当学生喜爱上某一学科时,他们就会从内心对其向往,产生兴趣。相反,如果没有这种愉悦的心情,那么就不可能形成学习积极性。因此,物理教师在打造物理课堂教学时应该要抓住这一心理学特征,深入到学生中去,放下教师的架子与学生同欢乐,共忧患,打造良好的师生关系,创设民主和谐的课堂氛围。例如:物理教师在正式展开课堂教学之前,可以利用一个有趣的.小故事进行导入,比如“一辆处在上班高峰期的公交车正在平稳运行,突然前方横向跑出来一只猫咪,司机紧急制动。就在此时一位男子故意扑倒他前边的一位女士,女士非常气愤地说:你看看你什么德性!而男士却不知羞愧地回答:这才不是德性,这是惯性!”一个小故事引起全班同学的哄堂大笑,教师在此趁热打铁问一问学生,男士的行为到底是德性,还是惯性呢?继而引领学生走进惯性知识的学习。一个小小的故事便能打造一节轻松愉悦的物理课堂,学生带着笑意进入物理世界,激发了他们的学习积极性。
二、强调学生参与,培养自主能力
互动式教学课堂的构建必须充分尊重学生的学习主体性以及他们课堂的民主自由,如此学生的学习情感才不会受到外界的约束与管制。而且,物理是一门探究性学科,如果教师一开始就把结论灌输给学生,那么学生是不会从中体会到探究与发现的成就感,更不能感受到物理现象形成的生动过程,这样不利于学生学习物理知识。为此,在物理课堂教学更应该注重学生的自主探究能力,强调他们的课堂参与感。例如在学习“压力”这一知识点时,物理教师可以利用多种方式引发学生思考,激活学生求知欲,继而全身心参与到知识点的学习中去。首先可以利用动画展示:在满是白雪的山坡上,一些游客一步一个脚印的徒步下山,异常艰辛,而另外一批游客穿戴整齐滑雪装备,轻松滑下山坡,雪地都没有陷下去的痕迹。这是为什么呢?利用多媒体动画展示既可以抓取学生的注意力,又能直观地展现物理现象。在直观有趣的动画的引导下,学生的参与感增强。其次,物理结论的获取离不开实验,增强学生参与感的主要途径之一就是做实验。实验可大可小,像研究“压力”这一知识点时,物理教师可以让每位学生拿出一只笔并用两只手指头相互顶住这支笔,第一次轻轻挤压这支笔,第二次用力挤压,分别感受两次挤压后手指头的凹痕以及疼痛程度。小小实验,不需要耗费过多材料和时间,其效果却卓然显著。学生通过亲自感知,便能领悟到“压力”这一知识点的来龙去脉。
三、开展探究活动,培养综合能力
新课标强调初中物理教学要注重观察、实验、探究与运用,因此合理科学的互动式教学课堂应是物理教师为学生设置条件,想方设法地培养学生物理能力的过程。而这里物理教师所创设的条件,并不需要拘泥于现行的物理教材,可以走出课堂,走进生活,形式可以多种多样,包括课堂小实验、课外实验、社会调查、参观访问、信息收集等等。
四、探究“互动”,强调“导学”
1.充分发挥教师的导学作用,确保互动真实落地。初中生处于一个活泼好动的年龄,其自制力较差,如果想要避免互动式课堂流于形式,那么在整个构建的过程中都不应离开教师的导学、组织与帮助。2.教师要驾驭住互动的“度”。课堂时间有限,物理教师必须尽量把握住课堂的每一分钟,讲究互动的时间恰当好处。如果师生互动时间过少,那么就不能保证课堂的有效性。如果师生交流时间过长,又极易拉偏课堂方向,难于完成教学任务。3.强调全员参与。全员参与是互动式课堂的前提,物理教师可以根据学生的学情分层次进行分组,给予难度不等的研究课题。并且全方位打造小组内、小组间、班级内、班级间互动的平台,保障全生参与。
五、结束语
总而言之,互动式教学模式既锻炼了学生的思维能力、表达能力等综合学习能力,也让学生明确自己才是学习的主体,教师只是课堂引导者。而想要打造合理的互动式课堂,物理教师应该将“教教材”转变成“用教材”,将教师的知识权威性转变成师生信息的互通性,充分发挥“师”与“生”双主体互动作用,实现最佳的物理课堂教学效果。
参考文献:
[1]李海荣.以学生为中心,构建高效的初中物理互动课堂[J].新教育时代电子杂志教师版.2017(07).
;初中物理课堂教学有效途径论文
初中物理课堂教学有效途径论文
摘要: 问题教学法是一个以问题为主体的教学方法,能够培养学生的自主思考能力,让学生提出问题之后可以开动脑筋去解决问题。它也可以拉进老师与同学们之间的距离,激发学生的学习热情。本文阐述了一些对于问题教学法的个人见解。希望能够作为初中物理教学的一些参考,对学生们的学习有一些参考。
关 键词: 问题教学法;初中物理;有效途径
物理新课堂教学中要体现出“以学生为主”的教学新思想。老师要通过自己的教学方式,不仅要让学生有学习能力,也要有动手能力和创造能力。强调要由面向结果转向学生的知识构建,更加注重学习的追溯过程。因此问题教学法是一个在初中物理课堂上运用比较频繁的一种方法。那么老师到底该如何自如的在课堂上运用问题教学法呢?
一、问题设计的原则
在上每节课之前想一想本节课要讲什么内容,应该给学生们提出什么样的问题,才能将学生带入这节课上。能否找到一个合适的探究问题,是这堂课能否成功的关键。一个合适的探究性问题可以勾起学生的学习兴趣,让学生在上课的开始就知道这堂课要学习什么,爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师。”当学生们对于老师所讲的内容产生兴趣就会有更高的学习效率。兴趣才是学生学习的动力源泉。这样既能提高学习效率也能提高学生的素质。提出的问题也要有生活性。让学生们感到物理和生活是密切相关的,可以激发学生们的学习热情。因为是物理,它讲究的是严谨性。所以应该有必不可少的科学性。在设计问题时老师要根据教材,要求对教材的内容进行简练处理,挑出重点,让学生们都可以轻易理解。例如:我在一次听课中,这节课讲的是物体运动学。老是提出了“我们每天是静止的还是运动的”这一问题。可以很好地勾起学生们的学习热情。上课时同学们都在积极思考这个问题,认真地听老师的各种讲解。并且老师在授课之后还跟同学们说让同学们在生活中发现一下什么东西是运动的,它是如何运动的,它什么时候才能静止,为什么静止等等一系列关于生活的问题。学生们在下课放学回家之后都可以积极地去观察和思考这些问题。让学生们感受到了这个问题的生活性。
二、问题结合实验
初中的学生正处于好动的时代,孩子们都有较强的动手能力,老师可以利用学校的种种资源,根据要学习的内容进行一些物理实验,让学生们自己亲自操作,让其了解物理的乐趣所在。物理实验在物理的学习过程中具有一个重要的地位。科学实验是人们探寻真理的有效方法之一。如果实验难度过高,老师可以自己操作实验,学生在一旁观察,并且在实验过程中老师可以随时向同学们提出问题。这时就会有一些同学有很多疑问,老师都要一一回答。当然也会有同学会有新的想法。老师也可以通过做实验的方式向同学们验证。这不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以激发学生的探索精神。例如,在一次物理实验课上,我校一位物理老师要进行光的成像的实验,他在上课之前就给学生提出了如何成实像,如何成虚像等等一系列的问题,同学们都是带着问题进行实验的,他们在实验过程中,老师一直在旁边观察着,这时要是有同学在实验过程中有困难老师都会义无反顾的教导,并且会问为什么要这样做。这样学生都会在实验过程中不断地提出问题,并且自己通过实验的方式去证实自己的想法。这一探究性的过程,使学生的分析和解决问题的.能力都大大地提升。
三、创造良好的学习氛围
老师在教学的过程中要为学生们创造良好的学习环境,这样学生才能有学习的兴趣。使学生能够因为学习课本中不理解的地方提出问题,这样老师才能知道学生在哪些地方是不容易理解的,如果老师发现一个地方有很多同学都出现了问题,那么老师应该就这个问题一起和同学们进行讨论。并且提出学生们为什么要问这个问题,提醒学生们以后不要犯同样的错误。老师可以组织每周有一节课是答疑时间,同学们可以把积累了一周的问题让老师帮助回答。老师为了可以让学生提出问题,老师应该在授课之前好好看看教材的内容。然后想出几个跟教授内容有关的问题,老师可以用不同的方式陈述同一个问题,让同学们来回答。这样会减少同学们的心理压力。老师可以将自己提出的问题逐渐深入,让同学们对你所提出的内容感兴趣。可以跟上老师的思路。使学生能自主地提出问题。让学生感到物理不在是一个个僵硬的公式,而是一个拥有无数知识的海洋,可以让他们遨游其中。
四、结束语
施教之功,贵在引导,而引导之法,贵在善问。这是人们对于启蒙式教学的赞美,我们要学会不耻下问,有问题就要问,只有你明白了,你的问题才会越来越少。课堂的问题不在于多少,而在于问题的质量高低,当问题的质量上来了,也就说明了学生们学习知识的面更加广泛了。这也可以证明问题教学法也是成功的了。巧妙的设计问题,学生们积极的动脑思考,这可以摩擦产生思维的火花。
总之,在课堂上提出问题教学法,不仅让老师的专业知识更加牢固,还可以不断的提升,并且能够激发学生的学习兴趣,有效地提升学生的素质和能力,让同学们在初中时期就能打好物理的基础。
参考文献:
[1]周明根.用问题情境引导科学探究———例谈问题教学法在初中物理教学中的应用[J].教师,2011(3):68-70.
[2]杨海岚.信息技术环境下问题教学法在初中物理教学的应用研究[D].首都师范大学,2008.
[3]姜玉梅,解志秀,张锡娟,等.问题教学法在初中物理中的应用———“大气压强”教学设计的思考[J].亚太教育,2016(10):69-70.
;初中物理小论文,关于环保节能小实验,要两篇,字数400-500字
静电的原理 人可以在灯光的照耀下,在舞台上翩翩起舞.那小纸屑又能不能在乐曲的伴奏下,在塑料板上跳起舞来呢 让我们来做一个小实验.首先,我们准备一些小纸屑和一根塑料棒,把小纸屑放在桌子上,再把塑料棒在身上来回摩擦多次,然后马上用摩擦过的塑料棒去吸小纸屑.这时候,奇迹出现了,小纸屑穿着美丽的衣裳,开始翩翩起舞了.这是为什么呢 其实这就是静电产生了作用,静电是怎么来的,原来物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成.在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象.但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的A原子而侵入其他的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子,B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子.造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能热能,化学能等),任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,这就是所谓摩擦起电了. 日常生活中,干燥和多风的秋天我们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常"飘"起来,越理越乱;拉门把手,开水龙头时都会"触电",时常发出"啪,啪"的声响,这就是发生在人体的静电,有些还对人体造成危害. 了解了静电的原理,我们就可以想方设法避免它对人们的伤害,还可以利用这个原理制造机器设备来服务人们. 追问: 两篇000 回答: 一次节能小实验 周末,我和爸爸一起做了一个节能小实验。 为什么要做这个节能小实验呢?这都源于我的一个坏习惯:爸爸经常提醒我上洗手间时要开节能灯,可是我总是听不进去,每次都开的白炽灯。爸爸说,白炽灯会散发更多的热量,电都被浪费了。可是,我有些好奇,为什么热量我都没有感觉到呢?爸爸说是因为灯泡离我们太远,我们感觉不到而已。不过我还是有些不信,便拉着爸爸一起做了这个实验。 首先,爸爸从工具箱里拿出了万用表,把一个测温头贴在灯泡上,叫我把灯打开,我看到上面的数字在不停地跳动,不一会儿就到了117度。咱们都知道,烧开的开水也只有100度而已。随后,我们又去了客厅测试节能灯,它的光很亮,但测试的结果却出人意料,它的温度只达到了46度,用手去摸也不算太烫。最后,我们去测试了卧室的白炽灯,它轻轻松松就升到了88度,这个温度可不低,摸一下可以烫一个大泡呢! 经过这次实验,我明白了,虽然普通灯泡、节能灯和白炽灯都一样是灯泡,但是它们的热量不同,节能灯比其它灯泡要省电得多,别的灯泡热量太大,热量越大,浪费也就越大,所以我们一定要学会节能。
初中物理小论文
这个....我给你编一个吧..我是刚毕业的。 关于灯泡的问题 灯泡这个东西,是我们日常生活中常见照明工具。是爱迪生在第二次工业革命时(1897年)发明的。是通过两个高压电极,使其中的空气电离产生电弧,然后电弧再使灯泡内的稀有惰性气体(也有延缓电极的氧化的作用)变成激发态(当原子从激发态向基态迁跃,电子所受库仑力做正功减小电势能,原子的能量减少要辐射能量,这一能量由光子的形式放出形成光),而不同轨道的电子的跃迁就会产生各种不同波长的辐射光,其中就有可见光。 灯泡的结构非常简单。在它的底部有两个金属接触点,是用来连接电的。金属接触点有两条接触到一个薄金属灯丝的线。灯丝坐落在灯泡的中央,由一个玻璃支撑住的。线和灯丝都包在充满惰性气体的玻璃灯泡的里面。 灯泡的电功率大小由电阻决定的,电阻越大电功率越小。再灯泡灯丝断了时,搭接后电阻丝变短,电阻变小。由P=U?0?5/R可知,在额定电压一定时电阻越小,额定功率越大。所以我们搭接灯泡后会发现灯泡变亮。 在夜晚的用电高峰期,灯泡会变暗,这是因为在用电高峰期,家庭中用电器多,总功率大。由I=P/U可知,电压一定,总功率越大,电流越大。进户导线的电阻一定,电流越大由欧姆定律可知,分得的电压越大。灯泡分得的电压少由P=U?0?5/R可知电阻一定,电压越小,实际功率越小,灯泡变暗。 灯泡的灯丝是由钨丝制成的,用长时间后,灯丝会变细,是因为钨丝长时间发热发生了升华现象。灯照的外壁变黑,是因为升华的钨丝又凝华在外壁上。 物理学是一种以试验为基础的自然科学,观察生活中的现象对物理的学习很有帮助。
初中物理科技小论文
物理小论文
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。
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水的表面张力
表面张力是一种特殊的力,它是液体(纯净液体、溶液)性质的一种表现.从微观上看,表面张力是因液体麦面薄层(约10-9米,并非几何面)内分子间的相互作用,它不同于液体内部分子间的相互作用,从而使液体表面层具有一种特殊性质.表面张力是分子力的一种宏观表现,在内聚力的作用下,表面层液体分子的移动总是尽量地使表面积减小.在液体表面形成一层弹性薄膜,这样便出现了表面张力.表面张力起源于分子引力,从其作用效果来看,它属一种拉力.
不同液体表面张力不同,是由于它们有不同的摩尔体积、分子极性和分子力.分子间作用力越大,密度越大,越不容易蒸发的液体,其表面张力越大,比如:水分子是由氢键缔合的,因此水的表面张力较大.液态汞原子是由金属键缔合的,其表面张力更大.一般液体表面张力系数约为40×10-3N/m左右.
液体能否浸润固体,与其表面张力有关.表面张力系数小者(30×10-3N/m左右),几乎能浸润一切固体;水的表面张力系数较大.它只能浸润某些固体.汞的表面张力系数更大,则仅能浸润某些金属.
表面张力系数是表征表面张力大小的物理量,是讨论液体表面现象、了解液体性质的重要物理参量.它与温度、压强、密度、纯度、气相或液相组成以及液体种类等有关,通常,密度小、容易蒸发的液体其表面张力系数较小.液氢、液氦的表面张力系数很小,汞则很大.
1、液体表面具有收缩趋势的微观解释
从力的角度分析:由于液体表面层分子显著地受到液体内部分子引力的作用(这其间也存在着分子斥力,只是分子引力占了优势).表面层外气体或其它液体分子的作用很小.于是,表面层内分子受力上、下不均,所以表面层分子仅受到了一指向液体内部的合引力,这一引力导致了表面层分子有向液体内部运动的趋势,宏观上便表现出液体表面具有自动收缩的趋势.
从能量的角度分析:由于液体表面层内出现了一个指向液体内部、自液面而下逐渐增强的分子引力场.液体分子由液体内部进入分子引力场,需要外力做功,其分子势能将增大(类似重力场中举起重物),而液体分子由表面进入液体内部,其势能会减小(类似重力场中下落物体).因任何物体的势能总有减小的倾向,以便使其稳定(势能最小原理),所以表面层的分子总想进入液体内部以获得“安稳”,从而使表面层分子的总势能尽可能减小.这一趋势宏观上使表面积趋于减小,即液面具有自动收缩的趋势.
2、表面张力和分子引力联系的解释
众所周知,表面张力及其形成和分子引力有着密切的关系.那么,与液面共面相切的宏观力——表面张力,和垂直液面指向液体内部的微观力——分子引力合力,二者的联系如何理解?
如前所述,液体表面层的分子因受到指向液体内部的拉力——分子引力的作用.表面层分子总要尽可能地向液体内部钻.这样一来,宏观上整个液面就会处在一种张紧的状态,表面上出现张力,即和液体表面共面且相切的表面张力.分子引力、表面张力的联系可用下面的事例说明类比:一直位于水平面上的小车,通过一个定滑轮在垂直向下的拉力作用下,该车上便会有一沿水平方向的力.分子引力和表面张力的关系是:前者为因,后者为果
3、表面张力和温度的关系
表面张力一般随温度升高而减小,因为温度升高,分子热运动加剧,液体分子之间距离增大.相互吸引力将减小,所以表面张力要相应地减小.到达临界温度(物质以液态形态出现的最高温度)时,表面张力减小到零.通常表面张力和温度的关系成一直线;也有的表面张力虽随温度增加而减小,但不是直线关系;有的二者关系则更复杂.表1是不同温度下水的表面张力系数值.
表1(第二行数值均乘以10-3)
4、表面张力和表面接触物质的关系
表面张力和液体表面接触的物质有关.通常不说明接触物质的表面张力值,是液体和该液体的饱和蒸汽或含有其饱和蒸汽的空气接触时的数值.如果接触的物质是别的气体或液体,那么表面张力将发生变化,这有点类似于物体间的动摩擦因数,如木块与铁块,木块与冰块之间的动摩擦因数就不一样·表2是20℃下水与不同物质接触时的表面张力系数值.
表2
5、表面张力和杂质的关系
纯净液体中溶有不同种类的物质时,由于溶液中部分溶质分子进入到溶液的表面层.如此,表面层的结构将变化,分子组成将会改变,分子间作用力也会随之发生变化,所以表面张力将改变.如:水中溶入酸、酯等物时,其表面张力(系数)相对纯水会减小,并随溶液浓度增加而渐小(20℃下,水中溶有肥皂,表面张力系数将从72.75×10-3N/m,减至40×10-3N/m);水中溶入食盐、蔗糖等物时,表面张力(系数)则会稍稍变大,且随浓度加大而逐渐增大.
纯净液体的表面张力系数和液体表面的大小无关,但有时表面张力系数也和表面的大小有关,溶解了活性表面物质的液体(如肥皂水)便是如此.
水的表面张力:
一切物质分子间都存在吸引力:同一种类物质分子间的吸引力称之为内聚力;不同物质分子间的吸引力称之为附着力。在流体力学中,水分子是在不断作布朗运动的,水分子间互相存在吸引力,分子间的距离越小,吸引力就越大,这就是水的内聚力。水分子的这种内聚力在水表界面上的作用就使得水表界面(其厚度只有水分子直径的数量级)自动收缩的现象称为水表张力。但是,浮漂(固体)周围表面和水(流体)接触之间存在着的吸引力,则是两种不同物质的吸引力——即附着力。附
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