電飯鍋工作原理及保養(yǎng)常識-沙洲中學首頁

1、<p><b>　　校 本 教 材</b></p><p><b>　　（物理學科）</b></p><p><b>　　主編：</b></p><p><b>　　編委成員： </b></p><p><b>　　前 言</

2、b></p><p>　　校本課程是高中教育課程改革的組成部分，是實施素質(zhì)教育的有效途徑。我校依據(jù)國家新課程實施要求，為了培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、拓寬學生的知識視野。我們充分發(fā)掘利用生活生產(chǎn)中的教學資源，引導學生關(guān)注生活，學以致用，培養(yǎng)一種科學探究事物規(guī)律的精神，積極做好我校高中物理校本課程開發(fā)和實驗工作。 </p><p>　　人類生活是許多自然規(guī)律、人文知識的體現(xiàn)，而掌握自然規(guī)律知識

3、的作用就在于其來源于生活而又作用于生活，進而改變生活。物理作為一門自然科學在這一方面顯得尤為重要。物理規(guī)律現(xiàn)象可以說處處貫穿于我們的生活中。而長期以來傳統(tǒng)教學中關(guān)于物理知識的應用都忽略了生活生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)，以致使許多人認為物理學而無用，因而對生活生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象也就理所當然的視而不見，從而造成了實際生活生產(chǎn)與書本知識的脫離。 </p><p>　　《生活生產(chǎn)與物理》校本課程方案的擬定和課程的開發(fā)是以“關(guān)注生活，勇于

4、探究 ，學以致用，促進發(fā)展”為宗旨，以生活生產(chǎn)為對象，以物理探究方法，積極組織引導全校學生親近生活，了解生活，探究生活。營造良好的探究學習的氛圍，讓學生感到物理離我們很近，并會從日常生活生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)物理知識、并能應用物理知識改善我們的生活。 </p><p>　　本課程以課改為載體，堅持“科研興校”，走探究式學習之路，以“關(guān)注生活，勇于探究，學以致用，促進發(fā)展”為宗旨，全面落實素質(zhì)教育，讓師生與課改共同成長。具體目

5、標如下： </p><p>　?。?1 ）知識與技能： 　使學生帶著物理的眼光走進生活，激勵同學們認真研究生活，并在研究過程中積累知識，拓展視野，形成務實的探索精神。讓教師在校本課程開發(fā)和實施中，發(fā)展教研和科研水平，形成一支良好的校本課程開發(fā)和實施的教師隊伍。 </p><p>　　（ 2 ）過程與方法：通過提供信息資源，創(chuàng)設(shè)情境，進行課堂教學及課后活動，引導學生認識物理與生活生產(chǎn)的關(guān)系。

6、掌握探究問題的方法，學會素材收集整理，學會原理分析，提高處理信息的能力和解決問題的能力。 </p><p>　　（ 3 ）情感與價值觀：積極營造探究學習的氛圍，培養(yǎng)學習物理的興趣。 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 生產(chǎn)生活中的力學</p><p>　　第一節(jié)、 生產(chǎn)生活中

7、的摩擦……………………1課時</p><p>　　第二節(jié)、 生產(chǎn)生活中的慣性……………………1課時</p><p>　　第三節(jié)、 自行車中的物理知識……………………1課時</p><p>　　第四節(jié)、 過山車中的物理知識……………………1課時</p><p>　　第五節(jié)、 江河大堤與水庫大壩……………………1課時</p><

8、;p>　　第六節(jié)、 汽車安全氣囊系統(tǒng)組成及其工作原理………1課時</p><p>　　第七節(jié)、 交通中的物理學……………………1 課時 </p><p>　　第八節(jié)、 體育中的物理……………………1課時</p><p>　　第九節(jié)、 生產(chǎn)生活中的杠桿……………………1課時</p><p>　　第十節(jié)、 生產(chǎn)生活中的浮力…………………

9、…1課時</p><p>　　第十一節(jié)、 載人航天三大難題……………………1課時</p><p>　　生產(chǎn)生活中的熱現(xiàn)象和聲音</p><p>　　第一節(jié)、 霧、露水、霜、雪的形成……………………1課時</p><p>　　第二節(jié)、 雷雨中的物理知識……………………1課時</p><p>　　第三節(jié)、 熱的傳導、對流、

10、輻射在生活中的應用…………1課時</p><p>　　第四節(jié)、 鍋爐、蒸汽輪機的構(gòu)造及工作原理………………1課時</p><p>　　第五節(jié)、 柴油機、汽油機的構(gòu)造及工作原理………………1課時</p><p>　　第六節(jié)、 聲音的產(chǎn)生、傳播、分類……………………1課時</p><p>　　第七節(jié)、 超聲波的應用……………………1課時</

11、p><p>　　第三章 生產(chǎn)生活中的電學</p><p>　　第一節(jié)、用電常識及其人觸電的實質(zhì)……………………1課時</p><p>　　第二節(jié)、輸電線上的電能損失……………………1課時</p><p>　　第三節(jié)、家用照明電路的安裝……………………1課時</p><p>　　第四節(jié)、靜電現(xiàn)象的應用與防止……………………

12、1課時</p><p>　　第五節(jié)、電風扇 電吹風工作原理……………………1課時</p><p>　　第六節(jié)、電飯鍋工作原理及保養(yǎng)常識……………………1課時</p><p>　　第七節(jié)、空調(diào)、冰箱的構(gòu)造及工作原理……………………1課時</p><p>　　第八節(jié)、微波爐的工作原理……………………1 課時 </p><p&g

13、t;　　第九節(jié)、無線電磁波的發(fā)射和接收以及生活中的應用…1課時</p><p>　　第十節(jié)、磁懸浮列車…………………………………1課時</p><p>　　第十一節(jié)、GPS－全球定位系統(tǒng)……………………1課時</p><p>　　第四章 生產(chǎn)生活中的光學</p><p>　　第一節(jié)、光的產(chǎn)生、傳播以及怎樣才能看見物體…………1課時<

14、/p><p>　　第二節(jié)、身邊的光的反射、折射現(xiàn)象……………………1課時</p><p>　　第三節(jié)、近視眼鏡、老光眼鏡的應用原理………………1課時</p><p>　　第四節(jié)、望遠鏡、顯微鏡的構(gòu)造及使用原理………………1課時</p><p>　　第五節(jié)、生活中的色散現(xiàn)象和單色光的獲取………………1課時</p><p>　

15、　第六節(jié)、激光的產(chǎn)生和應用……………………1課時</p><p>　　第七節(jié)、照相藝術(shù)…………………… 1課時</p><p>　　第一章 生產(chǎn)生活中的力學</p><p>　　第一節(jié) 生產(chǎn)生活中的摩擦</p><p>　　我們學過：摩擦是在相互接觸的物體面上發(fā)生阻礙物體相對運動的現(xiàn)象。阻礙物體相對運動的力叫做摩擦力，根據(jù)不同的情況摩擦

16、分為靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦。摩擦在實際生活中的例子也很多，演奏二胡需要摩擦，抓住物體需要摩擦，皮帶傳動需要摩擦，鐵釘固定在墻上也要靠摩擦。但摩擦也會給人帶來麻煩。例如：機器開動時，滑動部件之間摩擦而浪費動力，還會使機器的部件磨損，縮短壽命。我們有時希望地球上從來就沒有摩擦力，但如果真的沒有摩擦力，人們的生活又會發(fā)生什么樣的變化呢？ </p><p>　　假如沒有摩擦，早上你能從床上爬起來嗎？<

17、/p><p>　　假如沒有摩擦，吃飯時你的筷子能夾起食物嗎？</p><p>　　假如沒有摩擦，你能像平常一樣走路嗎？</p><p>　　假如沒有摩擦，你能坐在教室里讀書寫字嗎？</p><p><b>　　……</b></p><p>　　假如沒有摩擦，我們的生活將完全亂套，下面就舉一些生活中常見

18、的摩擦加以說明。</p><p><b>　　一、教室里的摩擦</b></p><p>　　課堂上，我們握住筆寫字時，手與筆間存在靜摩擦；學生用圓珠筆、鋼筆或者鉛筆寫字，老師用粉筆寫字，這些筆與紙（黑板）間就存在摩擦，而且圓珠筆尖與紙間的是滾動摩擦，另外的是滑動摩擦；當寫了錯字用橡皮或粉擦擦去時，橡皮（粉擦）與紙（黑板）間存在滑動摩擦；用鉛筆刨刨鉛筆時鉛筆與鉛筆刨之的

19、摩擦屬于滑動摩擦；吸在磁性黑板上的各種圖標與黑板間也有摩擦，而且是一種靜摩擦。打掃衛(wèi)生時，衛(wèi)生用具與地面墻面窗戶等的接觸面上也存在摩擦。</p><p><b>　　二、自行車中的摩擦</b></p><p>　　自行車的輪胎是圓形的，這使得在行駛時輪胎與地面間的摩擦為滾動摩擦，從而在一定程度上減小摩擦；把手和輪胎上都有花紋，這顯然是為了通過是接觸面變粗糙從而增大有益

20、摩擦；車軸上加有潤滑油，車輪軸上裝有滾動軸承，則都有同樣的目的——減小摩擦；急剎車時剎車皮與鋼圈間是滑動摩擦，而且剎車捏得越緊剎車皮對鋼圈的壓力就越大，兩者間的摩擦力也就越大。</p><p><b>　　三、傳送帶上的摩擦</b></p><p>　　傳送帶的轉(zhuǎn)軸處要經(jīng)常加潤滑油，皮帶上也經(jīng)常要打皮帶蠟，這些都是為了使接觸面盡量光滑以減小摩擦；傳送帶在正常的傳動時，

21、轉(zhuǎn)輪與皮帶間存在靜摩擦；傳送帶打滑時，轉(zhuǎn)輪與皮帶間的摩擦則變?yōu)榛瑒幽Σ痢?lt;/p><p><b>　　四、飯桌上的摩擦</b></p><p>　　我們能夠拿起筷子或者刀叉，就是因為手與筷子或刀叉間存在靜摩擦，要不我們就不能輕而易舉地完成這看似極其簡單的舉動了；我們能夠用筷子或叉子夾起叉起事物是因為事物與它們之間存在靜摩擦；我們?nèi)绻玫肚懈钍挛?，那么事物與刀之間便存在

22、滑動摩擦。</p><p><b>　　五、體育場上的摩擦</b></p><p>　　足球、籃球、鉛球等球類在地上滾動時，與地面間存在滾動摩擦；我們?yōu)槭裁纯梢员捡Y在田徑場上，這功勞應該歸于鞋底與地面間的靜摩擦；投鉛球、擲標槍時，手與它們接觸時因為有摩擦才不會滑出去；爬竿時，使人向上爬的力就是人與竿間的摩擦力；體操運動員在手上涂鎂粉是為了增大摩擦，做動作時握杠不能太緊

23、是為了減小摩擦；游泳時，人與水之間也存在摩擦。</p><p>　　六、神州五號上的摩擦</p><p>　　楊利偉在飛船上的一系列動作也都離不開摩擦；當神州五號由太空返回地面進入大氣層時，它與大氣層間也存在摩擦并能產(chǎn)生大量的熱，所以神州五號的外殼使用的是一種耐高溫的特殊材料。</p><p>　　當然，在實際生活中還存在著很多摩擦，可謂不勝枚舉。我們只要留心觀察，

24、就不難發(fā)現(xiàn)摩擦就在我們身邊，物理就在我們身邊。摩擦力不然是阻礙物體運動的進行。在有些情況下，摩擦力是用于推動物體運動所需的力。</p><p>　　◎ 我們走路時，鞋底對地面向后施力，因摩擦而產(chǎn)生向前的作用力，因此得以行走。如果改在冰面上步行時，則因摩擦力過小而難走動。</p><p>　　◎ 手以大小不變之握力握住圓柱形空玻璃杯，使林口保持水平向上并逐漸將開水注入。若杯子始終呈靜止，則手

25、之握力、變化的杯重、與摩擦力間有何關(guān)系？試詳述其理由。</p><p>　　拿筷子挾鹵蛋，筷子之表面必須稍微粗糙不宜太光滑，才能靠摩擦力幫忙把鹵蛋送入口中；磨刀石與刀子間適當?shù)哪Σ亮Σ拍苁沟蹲幽サ糜挚煊至痢?lt;/p><p>　　◎ 有許多機械的設(shè)計也都利用摩擦來傳遞動力，例如汽車內(nèi)的飛輪是利用皮帶和輪槽間的摩擦來傳動，用於驅(qū)動風扇、發(fā)電機等。為避免打滑，這些皮帶的內(nèi)面還鑄成齒狀，以增強摩擦

26、。</p><p>　　那么影響摩擦力大小有什么因素呢？</p><p>　　1、摩擦力的大小與接觸面間的壓力大小有關(guān)，接觸面粗糙程度一定時，壓力越大摩擦力越大。生活中我們有這樣的常識，當自行車車胎氣不足的時候，騎起來更費力一些。 </p><p>　　2、摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大。 比如鞋底和輪胎

27、的花紋。汽車在路面行駛時，輪胎與粗糙的柏油路面接觸，這樣摩擦力就能增大。汽車行駛在雪、水的路面，摩擦力就會減小。所以雨、雪天就要注意安全。</p><p>　　汽車也是利用輪胎與地面之間的摩擦力而得以行進。當汽車的引擎運轉(zhuǎn)時，帶動輪子轉(zhuǎn)動，輪子和地面的接觸點對地面向后施力，因此輪子獲得一向前的摩擦力，推動汽車前進。</p><p>　　情景1：普通汽車（驅(qū)動輪在后）勻速運動時，前輪和后 輪

28、所受的摩擦力方向分析。</p><p>　　⑴驅(qū)動輪與從動輪分析：</p><p>　　如果把普通汽車支起，開動發(fā)動機，知道前、后輪 如何運動嗎？ </p><p>　　(后輪轉(zhuǎn)動，前輪不動。)</p><p>　　如果對汽車不太熟悉，大家可以想一下自行車，把自行車支起，騎車時，兩輪如何運動？</p><p>　　(后

29、輪轉(zhuǎn)動，前輪不動。)</p><p>　　后輪是主動地轉(zhuǎn)，是驅(qū)動車子前進的輪，我們稱為驅(qū)動輪，前輪是從動輪。</p><p>　　⑵前輪摩擦力方向分析： (雖然滾動摩擦的本質(zhì)是力矩，但在中學范圍內(nèi)仍可等效為一個力。)</p><p>　　滾動的足球所受的摩擦力是什么方向？ (向后。)</p><p>　　根據(jù)什么判斷？ (物體運動狀態(tài)變化)&

30、lt;/p><p>　　前輪所受的摩擦力是什么方向？ (向后。)</p><p>　?、呛筝喣Σ亮Ψ较蚍治觯?</p><p>　　汽車開動時，后輪與地面之間發(fā)生相對滑動嗎？ </p><p>　　汽車在什么情況下后輪才打滑，這時汽車還能前進嗎？ </p><p>　　(雪地里、沙灘上、泥坑里，打滑時汽車不能前進。)<

31、;/p><p>　　后輪與地面的摩擦是滑動摩擦還是靜摩擦？(靜摩擦。)</p><p>　　如果是靜摩擦，必定存在相對運動趨勢，汽車相對于地面的相對運動趨勢是什么方向？</p><p>　　現(xiàn)在請大家把手團成圓形，在海綿上轉(zhuǎn)，看到什么？ 說明什么？</p><p>　　(海綿向后傾斜，說明車輪相對于地面有向后運動的趨勢。) </p>

32、<p>　　車輪對地及地對車輪的摩擦力方向如何？ </p><p>　　(車輪對地的摩擦力方向向后，地對車輪的摩擦力方向向前。)</p><p>　　大家的分析是否正確，我們用實驗來驗證一下.提供以下器材:玩具汽車1輛,木板1塊,圓柱形鉛筆若干。</p><p><b>　　情景2：賽車分析 </b></p><

33、p>　　⑴賽車特性分析：賽車與普通汽車有什么區(qū)別？</p><p>　　(賽車四個輪子都是驅(qū)動輪。)</p><p>　　請用玩具賽車做一演示。</p><p>　?、瀑愜嚽?，后輪摩擦力方向分析：</p><p>　　賽車前，后輪所受的摩擦力是什么摩擦？ (靜摩擦。)</p><p>　　前、后輪所受的摩擦力方向

34、如何？(均向前。)</p><p>　　情景3：關(guān)閉油門后的汽車前后輪的摩擦力方向分析</p><p>　　關(guān)閉油門后的汽車前后輪的特點是什么？ (都是從動輪。)</p><p>　　所受摩擦是什么摩擦，摩擦力方向向哪？ </p><p>　　(均為滾動摩擦，方向向后。) </p><p><b>　　煞車系

35、統(tǒng)</b></p><p>　　大家都可能注意到火車或游覽車、貨車等較重車輛煞車停止時，都會發(fā)出巨大類似嘆氣之響聲。這一響聲是來自動力煞車系統(tǒng)，于煞車完成后釋放壓縮空氣所造成。</p><p>　　動力煞車系統(tǒng)有真空動力煞車系統(tǒng)與壓縮空氣動力煞車系統(tǒng)兩種，它們都能造成巨大壓力，并將其傳遞到輪子之煞車鼓(或煞車碟)的接觸面積上。因為壓力強度越大正向接觸力就越大，此接觸方便產(chǎn)生強大

36、的摩擦力，終使車輪能于短時間內(nèi)停止?jié)L動，而改以滑動摩擦的方式來阻止車子之前進。</p><p>　　如何防止煞車失靈摩擦會生熱，雖然設(shè)計上及材料上都考慮了散熱效果，但在緊急煞車或下坡路段長時間連續(xù)使用煞車時，溫度的升高仍然經(jīng)常造成煞車失靈現(xiàn)象，為維持煞車之正常運作，有些車輛裝有噴水設(shè)施來降溫，而有經(jīng)驗的駕駛在緊急煞車時都會采用連踩數(shù)腳的煞車動作來防止。</p><p>　　火車在啟動時為

37、何要先倒車 </p><p>　　在通常情況下，若火車各節(jié)車廂之間的掛鉤拉得很緊。牽引力必須克服整列火車與鐵軌的最大靜摩擦力才能啟動。當火車很重時，最大靜摩擦力很大，啟動困難。 </p><p>　　若先倒車，可使車廂之間的掛鉤松弛，再往前開動時，車廂是逐節(jié)被啟動的。當?shù)谝还?jié)車廂被啟動時，只需克服第一節(jié)車廂的最大靜摩擦力，所需的牽引力?。划?shù)诙?jié)車廂啟動時，只需克服第二節(jié)車廂的最大靜摩擦力

38、和第一節(jié)車廂的滾動摩擦力，由于滾動摩擦系數(shù)小于靜摩擦系數(shù)，即滾動摩擦力小于最大靜摩擦力，所需的牽引力小于同時啟動兩節(jié)車廂的最大靜摩擦力。依此類推，當最后一節(jié)車廂被啟動時，只需克服最后一節(jié)車廂的最大靜摩擦力和前面車廂的滾動摩擦力，所需的牽引力小于整列火車的最大靜摩擦力，因此容易使火車開出。</p><p>　　火車頭能做得輕便些嗎？</p><p><b>　　這可不行！</

39、b></p><p>　　原因倒不是因為材料和技術(shù)不允許，而是，火車頭一旦做的輕了，它對后面車廂的拉力就會明顯減少。</p><p>　　火車頭對車廂的拉力來源于火車車輪和鐵軌之間的摩擦力。當火車前進時，車輪向后推鐵軌，鐵軌反過來向前推車輪。這個相互推的力產(chǎn)生在車輪與鐵軌相接觸的地方，叫做摩擦力。</p><p>　　摩擦力的大小與兩物體（車輪與鐵軌）壓緊的力

40、的大小有關(guān)，若是火車頭做的輕便了，那么這個壓緊的力就減小了，火車就拉不動后面的車廂了。</p><p><b>　　流體的摩擦</b></p><p>　　1.和流體的性質(zhì)有關(guān)，例如物體在水中時的摩擦力就比在空氣中時為大。</p><p>　　2.和固體摩擦力不同的是：流體摩擦力與物體在流體中的運動速度與接觸面積的大小有關(guān)。物體的速度愈大，或接

41、觸面積愈大，則所受到的流體摩擦力就愈大。</p><p>　　3.機車、汽車、火車、飛機等在高速行駛時，空氣之摩擦力或空氣阻力就變得很重要，其克服的方法為將運動體作流線型化的設(shè)計?？墒且蛊淠馨踩奋囃Ｖ梗陀直仨氁揽磕Σ列再|(zhì)作出妥善的煞車設(shè)計。</p><p>　　第二節(jié) 生活中的慣性</p><p>　　慣性是物體的一種特性，是指物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運

42、動狀態(tài)的性質(zhì)。</p><p>　　生活中有很多應用，如通過拍打可以讓衣服運動，而灰塵由于慣性將離開衣服；洗衣機脫水時，水由于慣性而被甩出，錘頭松了，錘柄在地上撞幾下，錘頭就緊緊套在錘柄上等；同樣，慣性在生活中也會產(chǎn)生很多危害，如汽車剎車總要前進一段距離才能停下，車內(nèi)的人將會向前沖出等，故為了防止慣性的危害我們要采取一定措施，如車前排的乘客要系好安全帶，雨雪天要減速慢行等。</p><p>

43、;　　慣性現(xiàn)象在日常生活中十分常見，在學習中要注意細心觀察，認真領(lǐng)會，用所學慣性知識解決相關(guān)的物理問題．在充分利用慣性為我們生活服務的同時，也要防止因為慣性給我們帶來的危害．</p><p>　　如射衛(wèi)星所需的推力不但與衛(wèi)星所受重力和發(fā)射的傾角有關(guān)，而且還與發(fā)射方向和發(fā)射地點的緯度有關(guān)。</p><p>　　按照赤道上某點計算，地球由西向東以460 m/s的速度轉(zhuǎn)動．如果火箭向東發(fā)射，就可

44、以利用地球自轉(zhuǎn)的慣性節(jié)省推力．隨著地球緯度的變化，各處轉(zhuǎn)動的線速度也不一樣，地球轉(zhuǎn)動線速度在赤道處最大，而在南北極最小，幾乎為零．所以，發(fā)射地點的緯度越高，所需火箭推力也越大。在赤道附近順著地球自轉(zhuǎn)的方向發(fā)射最為省力．</p><p>　　怎樣利用物理方法，判斷一只雞蛋是生的還是熟的？</p><p>　?。ㄒ唬┌央u蛋放在桌上，用手把雞蛋迅速扭動。離手后觀察它的轉(zhuǎn)動情形：如果雞蛋轉(zhuǎn)動得很順

45、利，則為熟雞蛋；反之，如果轉(zhuǎn)動得不順暢的，則為生雞蛋。</p><p>　　因為熟蛋被扭動時，蛋白蛋黃全部一同被扭動，故轉(zhuǎn)得順利。反之，生蛋被扭動時，只是蛋殼受力，而蛋白和蛋黃幾乎未受力。由牛頓第一定律（慣性定律）可知，蛋白和蛋黃因慣性幾乎停留不動。于是，蛋殼的轉(zhuǎn)動就被蛋白拖慢了。</p><p>　?。ǘ┐u蛋轉(zhuǎn)動一段時間之后，突然按停雞蛋瞬間，并立即縮手。如果縮手后不再轉(zhuǎn)動的，則為熟

46、蛋；反之，縮手后能自動再轉(zhuǎn)幾下的，則為生蛋。</p><p>　　因為熟蛋被按停時，蛋殼、蛋白和蛋黃都全部停止，縮手后就繼續(xù)靜止。反之，生蛋在按停時，只是蛋殼暫時停止，但蛋白和蛋黃因慣性仍然轉(zhuǎn)動。故縮手后，能帶動蛋殼重新再轉(zhuǎn)幾下。</p><p><b>　　慣性會改變之謎</b></p><p>　　物體不但平動的時候有慣性，轉(zhuǎn)動的時候也有慣

47、性。比如，花樣滑冰運動員在冰上作旋轉(zhuǎn)動作，兩腿停止用力以后，身子還能疾速地轉(zhuǎn)個不停。這就是轉(zhuǎn)動慣性，芭蕾舞演員也常常利用轉(zhuǎn)動慣性，使身子旋轉(zhuǎn)起來。</p><p>　　進一步觀察，我們還會發(fā)現(xiàn)，在運動的過程中，轉(zhuǎn)動慣性的大小是可以改變的?；踊\動員在旋轉(zhuǎn)的過程中，速度可以加快，也可以放慢。運動員收攏雙臂和懸著的那條腿，轉(zhuǎn)動速度就加快；平伸雙臂，腿也伸開，轉(zhuǎn)動速度明顯地慢了下來。</p><

48、p>　　你知道這是什么原因嗎？</p><p>　　平動物體慣性的大小僅與物體質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大慣性也大，質(zhì)量小慣性也小。轉(zhuǎn)動物體的慣性，不但與質(zhì)量的大小有關(guān)，而且與質(zhì)量的分布有關(guān)，質(zhì)量分布離轉(zhuǎn)動軸遠，慣性就大，質(zhì)量分布離轉(zhuǎn)動軸近，慣性就小。</p><p>　　花樣滑冰運動員旋轉(zhuǎn)的時候，兩臂平伸，伸開一條腿的時候，身體的一部分質(zhì)量就轉(zhuǎn)移到離轉(zhuǎn)動軸比較遠的地方，轉(zhuǎn)動慣性增大，旋轉(zhuǎn)速度就

49、慢；收攏手臂和腿的時候，這部分質(zhì)量就轉(zhuǎn)移到離轉(zhuǎn)動軸比較近的地方，轉(zhuǎn)動慣性減小，旋轉(zhuǎn)速度就明顯地加快。</p><p><b>　　慣性新說</b></p><p>　　所謂慣性新說，不是否定和揚棄傳統(tǒng)的慣性理論，再炮制一套新的東西，而是在原有慣性理論的基礎(chǔ)上，對慣性理論作修正錯誤的論斷和補充新的內(nèi)容。</p><p>　　自從伽利略、笛卡兒、牛

50、頓等科學大家，提出、創(chuàng)立了慣性理論，為牛頓三定律打下了理論基礎(chǔ)，最終成就了牛頓力學。然而，我們應用牛頓力學時，總感到有一種說不清、叫不硬、繞不過的東西存在于慣性理論中。這不能不說是慣性理論還不完善，還有需要探究和解決的問題。需要指出，現(xiàn)在慣性理論中的問題對牛頓力學的應用影響不大，但有問題不解決總不是科學自身的態(tài)度和訴求。</p><p>　　再者，學物理就涉及慣性，而慣性知識在力學中是個老大難問題，教師難教，學生

51、難學，教師和學生都存在著難以釋懷的疑問和困惑，最后大家被標準答案壓制服從而不能化解疑問，其結(jié)果不能不說有磨滅青少年的探索欲望和創(chuàng)新精神的可能。</p><p>　　一、理論解釋中的問題</p><p>　　在各種中學教學輔導書及慣性理論的論文中，關(guān)于慣性的表述是有變化和差別的，綜合一下，大體上可歸結(jié)為下面所述的慣性定義和解釋：</p><p>　　慣性的定義：一切物

52、體都有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。</p><p>　　慣性的解釋（或推論）：1、慣性是物體的固有屬性，它與物體的運動狀態(tài)、受力情況無關(guān)。2、慣性不是力，即不是反抗物體運動狀態(tài)改變的力。3、當物體所受的外力為零時，慣性表現(xiàn)為保持物體的運動狀態(tài)不變；當物體所受的外力不為零時，慣性表現(xiàn)為外力改變物體運動狀態(tài)的難易程度。4、物體的慣性大小是由質(zhì)量惟一決定的，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小

53、。</p><p>　　本文認為：慣性的定義沒有問題；慣性的解釋有一些問題，具體表現(xiàn)為論斷有錯誤和表述不恰當。</p><p>　　有關(guān)慣性問題可陳述為下列疑問：</p><p>　?。ㄒ唬T性大小是由物體質(zhì)量惟一決定的疑問：設(shè)甲乙兩物體的質(zhì)量比為1比10，加速度比為10比1，顯而易見，兩物體上的外力相等，也就是外力改變兩物體的運動狀態(tài)難易程度相同，如何解釋這兩個物

54、體的質(zhì)量不同卻有相等的慣性大??？</p><p>　?。ǘT性在物體運動狀態(tài)不變和變化的過程中始終相同的疑問：物體的運動狀態(tài)從不變到變的某一連續(xù)過程中，物體的運動狀態(tài)不變時，是因為物體有慣性，物體的運動狀態(tài)變化時，物體上的慣性還是原先的慣性嗎？若還是原先的慣性，但物體已經(jīng)不是原先的運動狀態(tài)，慣性保持物體原先的運動狀態(tài)的性質(zhì)如何體現(xiàn)？</p><p>　　（三）慣性不表現(xiàn)為力（慣性表現(xiàn)為力

55、不等于說慣性是力）的疑問：慣性若不表現(xiàn)為力，它又怎么使外力改變物體的運動狀態(tài)時有難易程度？它如何反抗物體運動狀態(tài)的改變？</p><p>　　二、慣性在兩種情況下表現(xiàn)不同</p><p>　　當物體不受外力（合力為零）作用時，慣性表現(xiàn)為物體保持運動狀態(tài)不變；當物體受外力（合力不為零）作用時，慣性表現(xiàn)為外力改變物體運動狀態(tài)的難易程度。這就是說，一個物體的慣性，在兩種情況中有不同的表現(xiàn)：一是物

56、體不受力時的慣性表現(xiàn)；二是物體受力時的慣性表現(xiàn)。多少年來，關(guān)于慣性的認識和理解存在著模糊和偏頗，癥結(jié)就在這里：一是把兩種情況混為一談，籠統(tǒng)地說慣性；二是也區(qū)分兩種情況，但認為兩種情況是同一慣性。因此，不把慣性分為兩個層面來研究，分兩種情況來討論，就不能正確認識慣性。</p><p>　　先說第一種情況，物體在靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，慣性的“任務”是保持這種狀態(tài)不變，這是一種純粹的性質(zhì)使然，不需要力或別的什么參與

57、。此時的慣性就是一種事物性質(zhì)，談不到它的大小，也說不出慣性它是有什么方法、什么手段、什么力量來“保持”運動狀態(tài)不變的。</p><p>　　再看第二種情況，慣性是外力改變物體運動狀態(tài)的難易程度這句話表明，外力對物體運動狀態(tài)改變的難易程度就不是“大”與“小”兩個字所能概括，而是一個有變量的函數(shù)。同一個物體，物體運動狀態(tài)改變小就容易，需用的外力就??；物體運動狀態(tài)改變大就難，需用的外力就大。這是因為慣性要保持物體原有的

58、運動狀態(tài)，就要抵抗外力對運動狀態(tài)的改變，此時的慣性發(fā)生了變化，轉(zhuǎn)化為“慣性力”。</p><p>　　慣性保持物體原來的運動狀態(tài)不變，只能在不受外力的情況下，物體受外力后，慣性就不能保持原來的運動狀態(tài)了。慣性在運動狀態(tài)被迫改變時它要做的事：不使外力的侵犯行為不付出代價——它要受到慣性反抗的對等的力。因此，慣性在物體運動的兩種情況中的“保持”，應該是表示慣性的存在，不是維持的意思。對于第二種情況中的慣性表現(xiàn)，有的書

59、中也用“維持”表述，但終究不能明確而合理地說明問題。</p><p>　　物體受外力作用時，若外力不變，慣性保持原有運動狀態(tài)的力也不變；若外力加大（或變?。?，慣性保持原有運動狀態(tài)的力也變大（或變?。?。慣性是如何轉(zhuǎn)化為慣性力的，請看下面例子：許多人都有這樣的經(jīng)驗，松動的錘頭在硬地面上蹾幾下，錘頭就能套緊在錘柄上。手拿錘頭與錘柄同時向下蹾，錘柄遇障礙突然停止運動，錘頭沒遇障礙因慣性還要向下運動，但錘柄與錘頭間要產(chǎn)生摩

60、擦力阻礙錘頭運動。這個摩擦力就是改變錘頭原來運動狀態(tài)的外力。錘頭的慣性要保持原來的運動狀態(tài)，就轉(zhuǎn)化為克服摩擦力的慣性力作用在錘頭上（相當于別物體敲擊在錘頭上），從而使錘頭套緊在錘柄上。</p><p>　　三、慣性的大小表現(xiàn)為力</p><p>　　在一個光滑的平面上用手推一物體，若物體的慣性只是某種性質(zhì)而與力無關(guān)，那么推物體的力就不成立。因為力總是成對的互相作用，不存在無反作用力的單獨的

61、力。若慣性不表現(xiàn)為力的作用，推任何質(zhì)量的物體也跟出手打空拳一樣，沒有被推物輕重的感覺，也就無從談起用多大力了。</p><p>　　認為慣性只是物體的一種性質(zhì)，又何談它的大小呢？慣性有大小是肯定的，但不能無原則地說慣性的大小與質(zhì)量有關(guān)。既然慣性的大小與速度的大小無關(guān)，那就與物體靜止時的質(zhì)量大小無關(guān)，因為物體的靜止與勻速直線運動的慣性是“相同”的。實際上，用質(zhì)量大小來衡量慣性大小是有條件的，只有在兩物體的加速度相等

62、時才能成立，可是卻沒有在“慣性大小由質(zhì)量惟一決定”的論斷中發(fā)現(xiàn)加速度的蹤影。</p><p>　　在地面上靜止的兩個物體，一個質(zhì)量為1千克，另一個為10千克。一個人用力分別拉它們，使它們的運動狀態(tài)變化相同，即在相同時間內(nèi)保持相同的速度。顯而易見，他拉大的物體感到難而用力大，拉小的物體感到易而用力??；若他用同樣的力拉它們，當然他感到難易程度相等，但二者的速度不能相同，顯然質(zhì)量大的速度小，質(zhì)量小的速度大。這個例子可以

63、證明，物體受外力作用，其慣性保持物體運動狀態(tài)的難易程度，不僅與質(zhì)量有關(guān)，而且與加速度有關(guān)。</p><p>　　慣性的大小既然與加速度和質(zhì)量都有關(guān)系，也就是與牛頓第二定律有關(guān)系，或者說慣性的大小決定于牛頓第二定律，其定量描述必然順理成章。慣性與慣性的大小是兩個不同的概念，慣性的“性質(zhì)”不可以量度，慣性的大小可以量度。</p><p>　　相同質(zhì)量的兩輛汽車，以不同的速度行駛。假設(shè)一車的速度

64、為每秒1米，另一車的速度為每秒5米，兩車同時剎車，若兩車用相等的剎車力，則兩車的加速度相同，慣性大小相同，但快車的剎車距離要大；若兩車的剎車距離相等，則快車的剎車力大，加速度大，其慣性也大。這個例子同樣證明，當質(zhì)量相同的兩車運動狀態(tài)變化相同時，兩車的慣性大小相同；當兩車的運動狀態(tài)變化不同時，兩車的慣性大小不同，毫無疑問，加速度大的慣性大，加速度小的慣性小。</p><p>　　上面的例子也就是人們常說的速度快的車

65、慣性大，這樣說當然是不正確的，因為慣性的大小與速度無關(guān)。但我們也要理解這是一種習慣的省略的說法（就像把上醫(yī)院看病說成看醫(yī)生一樣），人們說慣性大小的本意還是指剎車時的慣性表現(xiàn)，因為汽車不能總是以某一速度行駛。</p><p><b>　　四、慣性理論的補充</b></p><p>　　慣性問題之所以存在許多混亂，是因為慣性理論除了有錯誤的論斷外還有表述麻煩問題。本文為解

66、決這個問題，針對物體運動狀態(tài)不變和受外力運動狀態(tài)變化的兩種狀態(tài)及慣性的不同表現(xiàn)，引入“慣性常態(tài)、“慣性變化態(tài)”、“慣性原因”、“慣性作用”等新概念來簡化并準確表述。</p><p>　　物體處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)叫做慣性常態(tài)。這是物體慣性的基本狀態(tài)。物體在這種狀態(tài)下，若沒有外力的作用，將永遠保持這種狀態(tài)。物體在慣性常態(tài)下的慣性只能作定性描述，不能定量描述，因為無法衡量慣性的大小。</p>&l

67、t;p>　　物體在慣性常態(tài)時，慣性的大小與速度（直線勻速）的大小無關(guān)，不因不同的速度有不同的物理量；與物體靜止時的質(zhì)量大小無關(guān)，不能說質(zhì)量大者慣性大，質(zhì)量小者慣性小。</p><p>　　物體的運動狀態(tài)變化時，慣性反抗改變的狀態(tài)叫做慣性變化態(tài)。物體處于慣性變化態(tài)時，慣性要反抗物體原來運動狀態(tài)被外力改變就要產(chǎn)生與外力對等的力（反作用力）。只有處于慣性變化態(tài)的物體的慣性，才能具體地說出慣性的大小，作定量描述。&

68、lt;/p><p>　　慣性變化態(tài)隨物體上的外力消失而消失，回到慣性常態(tài)。</p><p>　　物體的兩種不同運動狀態(tài)（即運動狀態(tài)不變和運動狀態(tài)變化的兩種狀態(tài)）用兩種慣性狀態(tài)表述，不過是簡化語言的等效代換，若使慣性在物體的兩種運動狀態(tài)下不同的慣性表現(xiàn)易于區(qū)分，還要用新的概念來表述。物體的運動狀態(tài)不變時的慣性表現(xiàn)，可稱為“慣性原因”，即物體保持運動狀態(tài)不變的原因是慣性；物體的運動狀態(tài)變化時的慣性

69、表現(xiàn)，可稱為“慣性作用”，即物體反抗外力改變自己的運動狀態(tài)是慣性的作用。這樣，既區(qū)分了兩種不同狀態(tài)的慣性，也不因慣性反抗成為慣性力而忽略了慣性。</p><p>　　五、慣性與牛頓三定律</p><p>　　長期以來，人們似乎認為慣性僅與牛頓第一定律有關(guān)。實際上，慣性與三個定律都有關(guān)系。</p><p>　　牛頓第二定律表示力與運動的關(guān)系，實際上還有另一種關(guān)系——外

70、力與慣性力的關(guān)系。前面說過，物體受外力時，慣性反抗運動狀態(tài)的改變轉(zhuǎn)化為慣性力。慣性力始終伴隨外力，因外力的存在而存在，因外力的變化而變化。牛頓第二定律的表達式既是外力作用的表達式，也是慣性力的表達式。從這個意義上說，慣性與第二定律的關(guān)系不遜于慣性與第一定律的關(guān)系。如果說牛頓第一定律也叫做慣性定律，那么牛頓第二定律除叫做運動定律外，也可以叫做慣性力定律。</p><p>　　慣性與第三定律的關(guān)系也很密切，使物體運動

71、狀態(tài)改變的外力與慣性轉(zhuǎn)化的慣性力之間正是一對作用力與反作用力的關(guān)系。人們總抱怨慣性力找不到反作用力（這也是說慣性力是虛擬力的理由之一），卻忽略了使物體有加速度的外力沒有反作用力（不承認有慣性力時）。</p><p>　　可以說，慣性與牛頓三定律密切相關(guān)，它是牛頓三定律的理論基礎(chǔ)。</p><p><b>　　六、關(guān)于慣性力</b></p><p&g

72、t;　　慣性力問題，也是一個長期爭論的問題。在中學《物理》和大學《普通物理學》課程中，不承認有慣性力。在大學機械專業(yè)及其他有關(guān)專業(yè)中，有一門叫做《理論力學》的課程，其中有“慣性力”并且是重要內(nèi)容。但依據(jù)傳統(tǒng)說法的《理論力學》不承認慣性力是一個真實的力，說它是一個虛擬的假想的力。這種認識的依據(jù)是：慣性力不符合力的定義。誠然，把握概念離不開定義，但如果力的定義是一個狹義的定義，就不要受其束縛而應該從廣義的角度來考慮。</p>

73、<p>　　《理論力學》中慣性力的定義：物體受外力作用而改變運動狀態(tài)時，物體的慣性反抗這種改變而對施力物體的反作用力，叫做慣性力。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　慣性與我們每個人都有關(guān)系，甚至說與我們生活和工作都密切相關(guān)。你駕馭機動車，你站在行駛的公交車內(nèi)，你在光滑的冰雪地面上行走，你從事體育運動等等，都能感受到慣性和慣性力

74、的作用。可以說，不管從事何種工作，明確清晰地理解慣性和慣性的作用，對我們在運動中的安全是有益而無害的。</p><p>　　本文最后申明：一、物體運動狀態(tài)不變和變化的兩種狀態(tài)中，慣性的表現(xiàn)不同；二、慣性有具體的大小，它的大小由質(zhì)量與加速度共同決定；三、慣性不是力，但能夠轉(zhuǎn)化為力——慣性力。</p><p>　　注：本文中所說的外力沿用牛頓第一定律中的外力之說，當然是指物體受到的合外力。&l

75、t;/p><p>　　第三節(jié) 自行車中的物理知識</p><p>　　眾所周知，中國是世界上自行車擁有量最多的國家，是公認的“自行車王國”。自行車是人們普遍使用的“綠色”交通工具，作為一種最普及最方便的代步工具，它與我們的生活息息相關(guān)。就我們中學生而言，也與自行車結(jié)下了不解之緣，說起騎車，或許我們都會，但要系統(tǒng)、詳盡地解釋其中的物理知識，未必人人都能夠做到。在它的“身上”運用了許多物理知識，

76、通過研究自行車上的物理知識，了解自行車的結(jié)構(gòu)，以及每一個零件的作用，使人們更好的認識、利用自行車，讓自行車更好的為人類服務。</p><p>　?。ㄒ唬┳孕熊嚨挠嘘P(guān)原理</p><p><b>　　車體設(shè)計原理</b></p><p>　?。粒菏职堰B接前輪的轉(zhuǎn)向機制是輪軸的運用，一般女裝車手把大多比較寬，就是因為把“輪”的半徑加大，可以更省力，

77、騎起來很優(yōu)雅．</p><p>　?。拢簞x車把手是一個簡單的杠桿，使用者用很小的力就可對剎車片產(chǎn)生很大的壓力．</p><p>　?。茫呵皠x片是利用摩擦力使車輪減速，同時在接地點產(chǎn)生向后的摩擦力來使車體減速．以前輪夾式剎車和傳統(tǒng)后輪軸心的盤式剎車來比較，對同樣大小的剎車壓力而言，前者因力臂較長，會比后者有較大的力矩，效果較佳．</p><p>　?。模航拥氐妮喬ヒ彩?/p>

78、靠摩擦力使車子前進，剎車也是同樣道理．</p><p>　　Ｅ：輪軸中央用滾珠軸承加黃油來減少摩擦，提高傳動效率．</p><p>　?。疲禾ぐ迨禽嗇S的運用．</p><p>　　Ｇ：前后齒輪是利用鏈條傳動的齒輪系統(tǒng)，因為前大后小，所以費力而省時，可以把車子加速到很快．</p><p>　?。龋汉簖X輪傳動給后輪是一種作用力施在軸上的輪軸系統(tǒng)．

79、</p><p>　?。桑河行┳鶋|下方是以彈簧為避震器，是彈簧在日常生活中除了做為彈簧秤外，另一大用途．</p><p>　?。剩盒滦妥孕熊囉行┭b上油壓避震器，是帕斯卡原理的運用．</p><p>　　二、為何自行車剛騎動時手把會不自覺轉(zhuǎn)動？</p><p>　　自行車基本上是兩點著地，騎動時可以不倒下是因為兩輪滾動時產(chǎn)生水平方向的角動量；當

80、車子幾乎靜止時角動量消失了，質(zhì)心要通過底座(人和車體在地面的投影)的機會非常少，不可避免就要倒下，此時若轉(zhuǎn)動手把就會產(chǎn)生垂直方向的角動量，使車子保持平衡，這點和飛盤轉(zhuǎn)動時可以保持平穩(wěn)飛行有異曲同工之妙，但因為轉(zhuǎn)動不是很完整，方向又一再改變，所以一般不能撐很久．</p><p><b>　　三、變速原理</b></p><p>　　設(shè)前齒輪半徑a、后齒輪半徑b，a/b的

81、比值愈大，可以愈省力，但省力一定較費時，所以車騎得不快，一般在起動時會把a/b調(diào)小一點，比較容易克服最大靜摩擦力，之后再把比值變大．一輛十段變速的自行車有兩個不同半徑的前輪，后面有五個，以共有十種組合．</p><p><b>　　四、剎車原理</b></p><p>　　從運動學的角度來看，急剎車車子可能向前翻倒．先考慮前輪剎死的情形：此時以前輪著地點為支點，因車子

82、有向前的慣性(人車的質(zhì)心明顯在支點右上方)，很容易有向前翻的情形發(fā)生；那后輪剎車的情形又如何呢?如果后輪剎死了車子的慣性一樣向前，但此時前輪對地面的壓力會增大，相對減少后輪的下壓力，所以翻車的機會較少，當然若是向前的慣性實在太大，車子一樣會以前輪為支點旋轉(zhuǎn)而使后輪會上蹺．</p><p>　　綜合以上可知：自行車最好不要單獨剎前輪，若只有一個剎車系統(tǒng)應裝在后輪，當然兩輪一起剎車最理想．不論用那一輪剎車，前輪的下壓

83、力一定會增大，后輪的一定減少，所以前輪的剎車摩擦力比后輪的大．所以在機車或汽車上，效果較佳(當然也較貴)的碟式剎車裝在前輪，后輪再裝鼓式剎車，此即常在汽車廣告中聽到的”前碟后鼓”，但注意使用的前提是前后剎車一定同時作用，以免翻車．</p><p>　?。ǘ┳孕熊囍械奈锢碇R</p><p>　　圖1和圖2是兩種常見的自行車，在其中涉及到很多物理知識，包括杠桿、輪軸、摩擦、壓強、能量的轉(zhuǎn)化

84、等力學、熱學及光學知識，下面具體來分析一下．</p><p><b>　　一、力學知識</b></p><p><b>　　1．摩擦方面</b></p><p>　　(1)自行車車輪胎、車把套、腳踏板以及剎車塊處均刻有一些花紋，增大接觸面粗糙程度．增大摩擦力．</p><p>　　(2)車軸處經(jīng)常上

85、一些潤滑油，以減小接觸面粗糙程度，來減小摩擦力．</p><p>　　(3)所有車軸處均有滾珠，變滑動摩擦為滾動摩擦，來減小摩擦，轉(zhuǎn)動方便．</p><p>　　(4)剎車時，需要纂緊剎車把，以增大剎車塊與車圈之間的壓力，從而增大摩擦力，</p><p>　　(5)緊蹬自行車前進時，后輪受到的摩擦力方向向前，是自行車前進的動力，前輪受到的摩擦力方向向后，是自行車前進

86、的阻力；自行車靠慣性前進時，前后輪受到的摩擦力方向均向后，這兩個力均是自行車前進的阻力．</p><p><b>　　2．壓強方面</b></p><p>　　(1)一般情況下，充足氣的自行車輪胎著地面積大約為S=2×10Cm×5cm=100×cm2，當一普通的成年人騎自行車前進時，自行車對地面的壓力大約為F=(500N+150N)=65

87、0N，可以計算出自行車對地面的壓強為6.5×104Pa．</p><p>　　(2)在車軸擰螺母處要加一個墊圈，來增大受力面積，減小壓強．</p><p>　　(3)自行車的腳踏板做得扁而平，來增大受力面積，以減小它對腳的壓強，</p><p>　　(4)自行車的內(nèi)胎要充夠足量的氣體，在氣體的體積、溫度一定時，氣體的質(zhì)量越大，壓強越大．</p>

88、<p>　　(5)自行車的車座做得扁而平，來增大受力面積，以減小它對身體的壓強．</p><p><b>　　3．輪軸方面</b></p><p>　　(1)自行車的車把相當于一個輪軸，車把相當于輪，前軸為軸，是一個省力杠桿，如圖3所示．</p><p>　　(2)自行車的腳踏板與中軸也相當于一個輪軸，實質(zhì)為一個省力杠桿．<

89、/p><p>　　(3)自行車的飛輪也相當于一個省力的輪軸．</p><p>　　4．杠桿方面：自行車的剎車把相當于一個省力杠桿．</p><p><b>　　5．慣性方面</b></p><p>　　(1)當人騎自行車前進時，停止蹬自行車后，自行車仍然向前走，是由于它有慣性．</p><p>　　(

90、2)當人騎自行車前進時，若遇到緊急情況，一般情況下要先捏緊后剎車，然后再捏緊前剎車，或者前后一起捏緊，這樣做是為了防止人由于慣性而向前飛出去．</p><p><b>　　6．能量轉(zhuǎn)化方面</b></p><p>　　(1)當人騎自行車下坡時，速度越來越快，是由于下坡時人和自行車的重力勢能轉(zhuǎn)化為人和自行車的動能．</p><p>　　(2)當人

91、騎自行車上坡之前要緊蹬幾下，目的是增大速度，來增大人和自行車的動能，這樣上坡時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，能上得更高一些．</p><p><b>　　7．齒輪傳動方面</b></p><p>　　(1)線速度和角速度的關(guān)系，如圖5所示，設(shè)齒輪邊緣的線速度為v ，齒輪的半徑為R，齒輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則有v = ωR．</p><p><b>

92、;　　二、熱學知識</b></p><p>　　在夏天自行車輪胎內(nèi)的氣體不能充得太足，是為了防止自行車爆胎，因為對于質(zhì)量、體積一定的氣體，當溫度越高，壓強越大，當壓強達到一定程度時，若超過了輪胎的承受能力，就會發(fā)生爆胎的情況．</p><p><b>　　三、光學知識</b></p><p>　　在日常生活中，自行車的后面都裝有一個

93、反光鏡，它的設(shè)計很巧妙，組成如圖6所示，它是由三個相互垂直的平面鏡組成一個立體直角，用其內(nèi)表面作為反射面，這叫角反射器．當有光線從任意角度射向尾燈時，它都能把光“反向射回”，當光線射向反光鏡時，會使后面的人很容易看到．在夜間，當汽車燈光照到它前方的自行車尾燈上，無論入射方向如何，反射光都能反射到汽車上，其光強遠大于一般的漫反射光，就如發(fā)光的紅燈，足以讓汽車的司機觀察到．</p><p><b>　　四、

94、新式自行車</b></p><p>　　第四節(jié) 過山車中的物理知識</p><p>　　過山車是一項富有刺激性的娛樂工具。那種風馳電掣、有驚無險的快感令不少人著迷。如果你對物理學感興趣，那幺在乘坐過山車的過程中不僅能夠體驗到冒險的快感，還有助于理解力學定律。實際上，過山車的運動包含了許多物理學原理，人們在設(shè)計過山車時巧妙地運用了這些原理。如果能親身體驗一下由能量守恒、加速

95、度和力交織在一起產(chǎn)生的效果，那感覺真是妙不可言。這次同物理學打交道不用動腦子，只要收緊你的腹肌，保護好腸胃就行了，當然，如果你的身體條件和心理承受能力的限制，無法親身體驗過山車帶來的種種感受，你不妨站在一旁仔細觀察過山車的運動和乘坐者的反應。</p><p>　　1、能量守恒在過山車上的應用</p><p>　　在開始旅行時，過山車的小列車是靠一個機械裝置的推力推上最高點的，但在第一次下行

96、后，就再也沒有任何裝置為它提供動力了。事實上，從這時起，帶動它沿著軌道行駛的惟一的"發(fā)動機"將是引力勢能，即由引力勢能轉(zhuǎn)化為動能、又由動能轉(zhuǎn)化為引力勢能，這樣一種不斷轉(zhuǎn)化的過程構(gòu)成的。第一種能，即引力勢能是物體因其所處位置而自身擁有的能量，是由于它的高度和由引力產(chǎn)生的加速度而來的。對過山車來說，它的勢能在處于最高點時達到了最大值，也就是當它 爬升到"山丘"的頂峰時最大。當過山車開始下降時，它的勢

97、能就不斷地減少（因為高度下降了），但它不會消失，而是轉(zhuǎn)化成了動能，也就是運動能。不過，在能量的轉(zhuǎn)化過程中，由于過山車的車輪與軌道的摩擦而產(chǎn)生了熱量，從而損耗了少量的機械能（動能和勢能）。這就是為什幺要設(shè)計成隨后的小山丘比開始時的小山丘要低的原因：過山車已經(jīng)沒有上升到像前一個小山丘那樣的高度所需要的機械能了。</p><p>　　2、圓周運動知識在過山車中的應用</p><p>　　過山車最

98、后一節(jié)小車廂里是過山車贈送給勇敢的乘客最為刺激的禮 物。事實上，下降的感受在過山車的尾部車廂最為強烈。因為最后一節(jié)車廂通過最高點時的速度比過山車頭部的車廂要快，這是由于引力作用于過山車中部的質(zhì)量中心的緣故。這樣，乘坐在最后一節(jié)車廂的人就能快速地達到和跨越最高點，從而產(chǎn)生一種要被拋離的感覺，因為質(zhì)量中心正在加速向下。尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的，否則在到達頂峰附近時，小車廂就可能脫軌甩出去。車頭部的車廂情況就不同了，它的質(zhì)量中心在

99、“身后”，在短時間內(nèi)，它雖然處在下降的狀態(tài)，但是它要"等待"質(zhì)量中心越過高點被引力推動。</p><p>　　到達“瘋狂之圈”時，沿直線軌道行進的過山車突然向上轉(zhuǎn)彎。這時，乘客就會有一種被擠壓到軌道上的感覺，因為這時產(chǎn)生了一種表觀的離心力。事實上，在環(huán)形軌道上由于鐵軌與過山車相互作用產(chǎn)生了的一種向心力。這種環(huán)形軌道是略帶橢圓形的，目的是為了"平衡"引力的制動效應。當過山車達

100、到圓形軌道的最高點時，事實上它會慢下來，但如果彎曲的程度較小時，這種現(xiàn)象會減弱。一旦過山車走完了它的行程，機械制動裝置就會非常安全地使過山車停下來。減速的快慢是由氣缸來控制的。</p><p><b>　　第五節(jié) </b></p><p><b>　　江河大堤與水庫大壩</b></p><p>　　一般江河大堤和水庫大壩

101、的橫截面如圖1甲、乙所示．</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　比較上面兩圖，不難發(fā)現(xiàn)，它們的共同之處都是上窄下寬，不同的是江河堤的迎水面坡度緩，背水面坡度陡，而水庫壩則恰恰相反，擋水面坡度陡，背水面坡度緩．</p><p>　　一、為什么江河大提與水庫大壩都修成上窄下寬</p><p>　　無

102、論是江河大堤，還是水庫大壩都修成上窄下寬，其目的主要是為了“三防”．</p><p><b>　　1．　防水壓</b></p><p>　　根據(jù)液體內(nèi)部壓強公式ｐ＝ρｇｈ可知，堤壩內(nèi)的水越靠近堤壩底，水深ｈ越大，水產(chǎn)生的壓強也越大．堤壩下寬能承受較大的水壓，確保堤壩的安全．</p><p><b>　　2．　防滲漏</b>

103、</p><p>　　堤壩下部受水的壓強越大，水越容易滲進壩體．把下部修得寬些，就可以延長堤壩內(nèi)水的滲透路徑，增大滲透阻力，從而提高堤壩的防滲透性能．　　3．防滑動　　堤壩內(nèi)水的壓力總有將大堤向外水平推動和將大壩推向下游的運動趨勢，堤壩基底需要有與之抗衡的靜摩擦力，才能保持堤壩平衡．將堤壩下部修寬既可增大壩體的重力，也可增大迎水面（擋水面）上水對壩體豎直向下的壓力，因此，可以增強壩體與壩基間的最大靜摩擦力，達

104、到防止堤壩滑動的目的．　　二、為什么江河大堤和水庫大壩兩邊的坡度陡緩狀況修得恰恰相反　　對于兩岸攔水的大堤來說，奔騰的江河水的沖擊力方向朝下游，水對堤壩的作用力主要是壓力，如圖2甲、乙所示，水的壓力垂直于堤面，根據(jù)力的分解知識有，Ｆｘ＝Ｆｓｉｎθ，Ｆｙ＝Ｆｃｏｓθ，因此，對于同樣大小的水的壓力Ｆ，坡度平緩的堤面所受橫向水平壓力較小，即Ｆｘ＜Ｆｘ′；所受豎直向下的壓力較大，即Ｆｙ＞Ｆｙ′．所以對于江河大堤，迎水面坡度緩，水對大堤水平向

105、外的推力Ｆｘ?。瑫r豎直向下的力Ｆｙ大，有利于增大堤壩基底與堤壩的靜摩擦力，即可以防滑．</p><p>　　對于水庫大壩受力分析，如圖3所示，根據(jù)液體壓強公式ｐ＝ρｇｈ，水庫大壩的擋水面各處承受的壓強跟水深成正比，呈三角形分布，故總水壓力通過壓強的三角形分布距壩底Ｈ／3．設(shè)水庫大壩的總重力為Ｇ，重心在Ｏ′處，為便于分析，設(shè)水庫中水對大壩的總壓力Ｆ水平向外（大壩外側(cè)），如圖4所示．因受水的壓力Ｆ的作用，壩體會以水

106、庫外側(cè)大壩的壩腳Ｏ為支點有沿順時針方向傾覆的趨勢，其傾覆力矩為ＭＦ＝Ｆ×Ｈ／3．而大壩依靠自身的重力Ｇ產(chǎn)生的抗傾覆力矩ＭG＝Ｇｄ．把壩體修得沿背水面坡度緩一些，能夠達到既增大重力，又增大力臂ｄ的效果，從而達到增大抗傾覆力矩ＭG的效果．　　由此可見，在不增加建設(shè)大堤和大壩的土石方，用料及造價相同的前提下，迎水面比背水面緩的江河大堤更牢固，擋水面比背水面陡的水庫大壩更穩(wěn)定</p><p>　　第六節(jié) 汽

107、車安全氣囊系統(tǒng)組成及其工作原理</p><p>　　隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車的行駛速度越來越快，特別是由于汽車擁有量的迅速增加，交通越來越擁擠，使得事故更為頻繁，所以汽車的安全性就變得尤為重要?！　“踩珰饽野l(fā)展史　　安全氣囊從1952年就取得了專利，但在應用推廣中經(jīng)歷了幾上幾下的波折，足足走過了30多年的漫長路途。直至1984年，汽車碰撞安全標準(FMVSS208)在美國經(jīng)多次被廢除后又重新被

108、認可并開始實施，其中規(guī)定從1995年9月1日以后制造的轎車前排座前均應裝備安全氣囊，同時還要求1998年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊，自此才確認了安全氣囊的作用。如今，這個在當年頗具創(chuàng)意性的發(fā)明已轉(zhuǎn)為千百萬個產(chǎn)品，種類也發(fā)展為正面氣囊、側(cè)面氣囊、安全氣簾等等。各國生產(chǎn)的中高級轎車，大多數(shù)都裝有安全氣囊，有些轎車已將安全氣囊列入必裝件。在國內(nèi)，隨著CMVDR294碰撞安全法規(guī)的開始實施，國內(nèi)消費者對汽車被動安全性能的要求也越

109、來越高，但目前除了極少數(shù)高級車裝備了側(cè)面氣囊之外，大部分車型還只是安裝了正面氣囊。安全氣囊系統(tǒng)組成　　駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi)，因此，當您看見方向盤上標有“SRS”或“Airba</p><p>　　不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品　　注意不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品，因為在緊急時刻這些物品有可能防礙氣囊充氣或被拋射出去，造成更大的危險。在車室內(nèi)安裝收音機、CD機等附件時，要遵照汽

110、車廠的規(guī)定，不要隨意修改屬于安全氣囊系統(tǒng)的零件及線路，否則會影響氣囊工作。</p><p>　　何時需要修理氣囊？　　要注意觀察位于儀表盤上的安全氣囊警告燈。在正常情況下，點火開關(guān)轉(zhuǎn)到“ACC”或“ON”位置時，警告燈會亮大約6秒鐘，進行自檢，然后熄滅，若警告燈一直亮，則表明安全氣囊系統(tǒng)有故障，應立即進行修理。否則，有可能出現(xiàn)氣囊不起作用或誤彈出的情況。</p><p><b>

111、;　　第七節(jié)</b></p><p>　　交通安全中的一些簡單物理知識</p><p>　　快速列車、高速公路、立交橋、地鐵、輕軌、先進的空運、海運構(gòu)筑的現(xiàn)代交通網(wǎng)遍布全球，它與現(xiàn)代人的生活密切相關(guān)?，F(xiàn)代交通中的許多問題都跟物理知識有關(guān) 。自然只賦予每個人一次生命的機會，生命是多么的可貴.現(xiàn)代科學技術(shù)創(chuàng)造出了各種各樣的交通工具，給人類的生活帶來了便利，同時也成為掠奪生命的工具,