3.“日晷 是中國古代的一種計時工具.它的工作原理中涉及到的光學(xué)規(guī)律是 .觀測月球等天體時應(yīng)選用 鏡. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

18、如圖所示的“日晷(音gui)”是一種計時工具,它的工作原理是
光的直線傳播
,“司南”是早期的指南針,它的工作原理是
磁體在磁場中受到力的作用
.面對我國古代勞動人民這兩項偉大的發(fā)明,請你用1~2句話談?wù)勀愕母邢耄?/div>

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沈括

  沈括(約1031~1095)中國古代科學(xué)技術(shù)鼎盛時期(北宋)最博學(xué)的科學(xué)家,字存中,錢塘(今浙江杭州)人。小時勤奮好學(xué),14歲就讀完家中藏書,他隨父母到過許多地方,廣聞博見,知識豐富。歷任沭陽縣主簿(縣令助理)、太史令,參與過整理鹽政,考察水利及任司天監(jiān)、翰林學(xué)士等技術(shù)性官職,幾乎包辦了當時朝廷中的科學(xué)事務(wù),如修歷法,改良觀象儀器,興水利,制地圖,監(jiān)造軍器等。他十分虛心求教,勤于思考,能向一切內(nèi)行學(xué)習(xí),“歷訪鏡工”,“問教坊老樂工”,“問老醫(yī)”,“凡所到之處,山林隱者,無不求訪,及一藥一術(shù),皆至誠懇切而得之”,“發(fā)明考證,洞悉源流”。例如他三十多歲開始研習(xí)數(shù)學(xué)天文時,就常請教當時的女數(shù)學(xué)家胡淑修。沈括比她及其丈夫年長十余歲,仍能如此虛心下問,并屢嘆曰:“得為男子,吾益友也!彼谔煳、歷法、數(shù)學(xué)、物理、地學(xué)、生物、化學(xué)、醫(yī)藥、水利、兵工、治金、建筑、文史、樂律等多學(xué)科領(lǐng)域,都有很高造詣。有《夢溪筆談》、《長興集》、《蘇沈良方》等著名(據(jù)《宋史·藝文志》記載他的著述有22種155卷,但不少已散失)。研究中國科學(xué)史的專家李約瑟譽他為“中國通”。

  沈括十分重視調(diào)查、觀察、實測、實驗,并且要“原其理”,“以理推之”。他倡導(dǎo)“見簡即用,見繁即變,不膠一法”,這也是他取得天文、物理等方面獨創(chuàng)性成就的原因之一,他的科學(xué)思想受儒、道、元氣說等的影響,同時注意核查他人在實測中的數(shù)據(jù)。例如在天文學(xué)方面,他詳細觀察五星運行軌跡(“如柳葉邊緣”)和隕石墜落時的情景;為測量北極星與北天極的真實距離設(shè)計了窺管,每夜3次,連續(xù)三月,得200余圖,得出當時極星“離天極三度有余”的粗測結(jié)論;作晷漏實驗十余年,首次推出冬至日晝夜“百刻有余”,夏至日“不及百刻”的結(jié)果。他還設(shè)計了“一彈丸,以粉涂其半,側(cè)視之則粉處如鉤,對視之則正圓”(《夢溪筆談》卷七)的演示實驗,證明了“月本無光,日耀之乃光耳”,以及月相變的道理。對歷代歷法的積弊改進,推行了比較合理的“奉元歷”,在此基礎(chǔ)上又提出了更科學(xué)的“十二氣歷”設(shè)想:即以節(jié)氣定月份,大小月相間的純陽歷。 

  沈括對指南針進行了深入研究,他把“方家以磁石磨針鋒”而得的人工磁化針用來作試驗,提出四種裝置方法(水浮法,碗沿法,指甲法和單絲懸掛法)并分別評論,指出懸絲法“最善”及具體辦法(“獨絲、”“粘蠟”),還記載與驗證了磁針“常微偏東、不全南也”的磁偏角現(xiàn)象,比西歐記錄早400年。

  在光學(xué)方面,沈括對小孔成像、凹鏡成像等成倒影(像)的諸種現(xiàn)象進行比較,得出“礙”(焦點)的概念(參見“中國古代對光的認識”),并具體描述了焦點處“大如麻菽著物則火發(fā)”的現(xiàn)象,他稱光通過“孔”“礙”成象為“本末相格”之術(shù)。他親自查看了虹的成因而得出“虹兩頭都垂洞中”的記錄,并說當時“自西望東則見”。通過“紅光驗尸”記錄了民間利用新赤油傘濾光驗出尸身上的青紫傷痕的方法。對透光鏡將背面花紋字跡透現(xiàn)在鏡面上的原因也從鑄造工藝作了考察:“鑄時薄處先冷,唯背文(紋)上差厚(厚度有差別),后冷而銅縮多,文雖在背,而鑒面隱然有跡”。

  在聲學(xué)上沈括用紙人來放大琴弦上的共振,以便形象地觀察(英國人諾布爾和皮戈特在500年后才有類似的琴弦上紙游碼試驗),還記錄了兵土用皮革箭袋作枕時“虛能納聲”的空穴效應(yīng),并深入分析了各種樂器制作、制鐘等音樂聲學(xué)問題。

  在《夢溪筆談》中,他還記錄了許多寶貴科技資料如《木經(jīng)》(喻皓)、活字印刷(畢異),水利施工(合龍方法)等等。

  沈括在政治、軍事、外交上亦展示了才能。他積極參與王安石變法運動,1075年曾出使契丹,駁斥其爭地要求,1080年抗擊西夏侵略時受連累遭貶,1087年退居潤州(鎮(zhèn)江)夢溪園寫出《筆談》巨著。

選自:《物理教師手冊》


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人教版第十二章   運動和力 復(fù)習(xí)提綱

一、參照物

  1.定義:為研究物體的運動假定不動的物體叫做參照物。

   2.任何物體都可做參照物,通常選擇參照物以研究問題的方便而定。如研究地面上的物體的運動,常選地面或固定于地面上的物體為參照物,在這種情況下參照物可以不提。

   3.選擇不同的參照物來觀察同一個物體結(jié)論可能不同。同一個物體是運動還是靜止取決于所選的參照物,這就是運動和靜止的相對性。

   4.不能選擇所研究的對象本身作為參照物那樣研究對象總是靜止的。

   練習(xí):

   ☆詩句“滿眼風光多閃爍,看山恰似走來迎,仔細看山山不動,是船行”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參照物分別是船和山。

   ☆坐在向東行駛的甲汽車里的乘客,看到路旁的樹木向后退去,同時又看到乙汽車也從甲汽車旁向后退去,試說明乙汽車的運動情況。

   分三種情況:①乙汽車沒動;②乙汽車向東運動,但速度沒甲快;③乙汽車向西運動。

   ☆解釋毛澤東《送瘟神》中的詩句“坐地日行八萬里,巡天遙看一千河”。

   第一句:以地心為參照物,地面繞地心轉(zhuǎn)八萬里。第二句:以月亮或其他天體為參照物在那可看到地球上許多河流。

   二、機械運動

   定義:物理學(xué)里把物體位置變化叫做機械運動。

   特點:機械運動是宇宙中最普遍的現(xiàn)象。

   比較物體運動快慢的方法:

  、疟容^同時啟程的步行人和騎車人的快慢采用:時間相同路程長則運動快。

  、票容^百米運動員快慢采用:路程相同時間短則運動快。

   ⑶百米賽跑運動員同萬米運動員比較快慢,采用:比較單位時間內(nèi)通過的路程。實際問題中多用這種方法比較物體運動快慢,物理學(xué)中也采用這種方法描述運動快慢。

   練習(xí):體育課上,甲、乙、丙三位同學(xué)進行百米賽跑,他們的成績分別是14.2S,13.7S,13.9S,則獲得第一名的是    同學(xué),這里比較三人賽跑快慢最簡便的方法是路程相同時間短運動的快。

   分類:(根據(jù)運動路線)⑴曲線運動;⑵直線運動。

  、  勻速直線運動:

   定義:快慢不變,沿著直線的運動叫勻速直線運動。

   定義:在勻速直線運動中,速度等于運動物體在單位時間內(nèi)通過的路程。

   物理意義:速度是表示物體運動快慢的物理量。

   計算公式:變形,。

  速度單位:國際單位制中m/s;運輸中單位km/h;兩單位中m/s單位大。

   換算:1m/s=3.6km/h。人步行速度約1.1m/s。它表示的物理意義是:人勻速步行時1秒中運動1.1m。

   直接測量工具:速度計。

   速度圖象:

  、  變速運動:

   定義:運動速度變化的運動叫變速運動。

  (求某段路程上的平均速度,必須找出該路程及對應(yīng)的時間)。

   物理意義:表示變速運動的平均快慢。

   平均速度的測量:原理。

   方法:用刻度尺測路程,用停表測時間。從斜面上加速滑下的小車。設(shè)上半段,下半段,全程的平均速度為v1.v2.v 則v2>v>v1。

   常識:人步行速度1.1m/s;自行車速度5m/s;大型噴氣客機速度900km/h;客運火車速度140km/h;高速小汽車速度108km/h;光速和無線電波3×108m/s。

  、  實驗中數(shù)據(jù)的記錄:

   設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格是初中應(yīng)具備的基本能力之一。設(shè)計表格時,要先弄清實驗中直接測量的量和計算的量有哪些,然后再弄清需要記錄的數(shù)據(jù)的組數(shù),分別作為表格的行和列。根據(jù)需要就可設(shè)計出合理的表格。

  練習(xí):   某次中長跑測驗中,小明同學(xué)跑1000m,小紅同學(xué)跑800m,測出他兩跑完全程所用的時間分別是4分10秒和三分20秒,請設(shè)計記錄表格,并將他們跑步的路程、時間和平均速度記錄在表格中。

  

跑步路程

時間

平均速度

小明

1000m

4分10秒

4m/s

小紅

800m

3分20秒

4m/s

   解:表格設(shè)計如下

 

   

三、長度的測量

   1.長度的測量是物理學(xué)最基本的測量,也是進行科學(xué)探究的基本技能。長度測量的常用的工具是刻度尺。

   2.國際單位制中,長度的主單位是m,常用單位有千米(km),分米(dm),厘米(cm),毫米(mm),微米(μm),納米(nm)。

   3.主單位與常用單位的換算關(guān)系:

   1km=103m;1m=10dm;1dm=10cm;1cm=10mm;1mm=103μm;1m=106μm;1m=109nm;1μm=103nm。

   單位換算的過程:口訣:“系數(shù)不變,等量代換”。

   4.長度估測:黑板的長度2.5m;課桌高0.7m;籃球直徑24cm;指甲寬度1cm;鉛筆芯的直徑1mm;一只新鉛筆長度1.75dm;手掌寬度1dm;墨水瓶高度6cm。

   5.特殊的測量方法:

   A、測量細銅絲的直徑、一張紙的厚度等微小量常用累積法(當被測長度較小,測量工具精度不夠時可將較小的物體累積起來,用刻度尺測量之后再求得單一長度)

   ☆如何測物理課本中一張紙的厚度?

   答:數(shù)出物理課本若干張紙,記下總張數(shù)n,用毫米刻度尺測出n張紙的厚度L,則一張紙的厚度為L/n。

   ☆如何測細銅絲的直徑?

   答:把細銅絲在鉛筆桿上緊密排繞n圈成螺線管,用刻度尺測出螺線管的長度L,則細銅絲直徑為L/n。

   ☆兩卷細銅絲,其中一卷上有直徑為0.3mm,而另一卷上標簽已脫落,如果只給你兩只相同的新鉛筆,你能較為準確地弄清它的直徑嗎?寫出操作過程及細銅絲直徑的數(shù)學(xué)表達式。

   答:將已知直徑和未知直徑兩卷細銅絲分別緊密排繞在兩只相同的新鉛筆上,且使線圈長度相等,記下排繞圈數(shù)N1和N2,則可計算出未知銅絲的直徑D2=0.3N1/N2mm

   B、測地圖上兩點間的距離,圓柱的周長等常用化曲為直法(把不易拉長的軟線重合待測曲線上標出起點終點,然后拉直測量)

   ☆給你一段軟銅線和一把刻度尺,你能利用地圖冊估測出北京到廣州的鐵路長嗎?

   答:用細銅線去重合地圖冊上北京到廣州的鐵路線,再將細銅線拉直,用刻度尺測出長度L查出比例尺,計算出鐵路線的長度。

   C、測操場跑道的長度等常用輪滾法(用已知周長的滾輪沿著待測曲線滾動,記下輪子圈數(shù),可算出曲線長度)

   D、測硬幣、球、圓柱的直徑圓錐的高等常用輔助法(對于用刻度尺不能直接測出的物體長度可將刻度尺三角板等組合起來進行測量)

   你能想出幾種方法測硬幣的直徑?(簡述)

  、僦背呷前遢o助法;②貼折硬幣邊緣用筆畫一圈剪下后對折量出折痕長;③硬幣在紙上滾動一周測周長求直徑;④將硬幣平放直尺上,讀取和硬幣左右相切的兩刻度線之間的長度。

   6.刻度尺的使用規(guī)則:

   A、“選”:根據(jù)實際需要選擇刻度尺。

   B、“觀”:使用刻度尺前要觀察它的零刻度線、量程、分度值。

   C、“放”用刻度尺測長度時,尺要沿著所測直線(緊貼物體且不歪斜)。不利用磨損的零刻線。(用零刻線磨損的刻度尺測物體時,要從整刻度開始)

   D、“看”:讀數(shù)時視線要與尺面垂直。

   E、“讀”:在精確測量時,要估讀到分度值的下一位。

   F、“記”:測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。(也可表達為:測量結(jié)果由準確值、估讀值和單位組成)。

   練習(xí):有兩位同學(xué)測同一只鋼筆的長度,甲測得結(jié)果12.82cm,乙測得結(jié)果為12.8cm。如果這兩位同學(xué)測量時都沒有錯誤,那么結(jié)果不同的原因是:兩次刻度尺的分度值不同。如果這兩位同學(xué)所用的刻度尺分度值都是mm,則乙同學(xué)的結(jié)果錯誤。原因是:沒有估讀值。

   7.誤差:

   (1)定義:測量值和真實值的差異叫誤差。

  。2)產(chǎn)生原因:測量工具  測量環(huán)境  人為因素。

   (3)減小誤差的方法:多次測量求平均值;用更精密的儀器。

   (4)誤差只能減小而不能避免,而錯誤是由于不遵守測量儀器的使用規(guī)則和主觀粗心造成的,是能夠避免的。

   四、時間的測量

   1.單位:秒(S)。

   2.測量工具:古代:日晷、沙漏、滴漏、脈搏等。

   現(xiàn)代:機械鐘、石英鐘、電子表等。

   五、力的作用效果

   1.力的概念:力是物體對物體的作用。

   2.力產(chǎn)生的條件:①必須有兩個或兩個以上的物體;②物體間必須有相互作用(可以不接觸)。

   3.力的性質(zhì):物體間力的作用是相互的(相互作用力在任何情況下都是大小相等,方向相反,作用在不同物體上)。兩物體相互作用時,施力物體同時也是受力物體,反之,受力物體同時也是施力物體。

   4.力的作用效果:力可以改變物體的運動狀態(tài);力可以改變物體的形狀。

   說明:物體的運動狀態(tài)是否改變一般指:物體的運動快慢是否改變(速度大小的改變)和物體的運動方向是否改變。

   5.力的單位:國際單位制中力的單位是牛頓簡稱牛,用N表示。

   力的感性認識:拿兩個雞蛋所用的力大約1N。

   6.力的測量:

  、艤y力計:測量力的大小的工具。

   ⑵分類:彈簧測力計、握力計。

  、菑椈蓽y力計:

   A、原理:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長與所受的拉力成正比。

   B、使用方法:“看”:量程、分度值、指針是否指零;“調(diào)”:調(diào)零;“讀”:讀數(shù)=掛鉤受力。

   C、注意事項:加在彈簧測力計上的力不許超過它的最大量程。

   D、物理實驗中,有些物理量的大小是不宜直接觀察的,但它變化時引起其他物理量的變化卻容易觀察,用容易觀察的量顯示不宜觀察的量,是制作測量儀器的一種思路。這種科學(xué)方法稱做“轉(zhuǎn)換法”。利用這種方法制作的儀器:溫度計、彈簧測力計、壓強計等。

   7.力的三要素:力的大小、方向、和作用點。

   8.力的表示法:力的示意圖:用一根帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點表示出來,如果沒有大小,可不表示,在同一個圖中,力越大,線段應(yīng)越長。

   六、慣性和慣性定律

   1.伽利略斜面實驗:

   ⑴三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是:保證小車開始沿著平面運動的速度相同。

  、茖嶒灥贸龅媒Y(jié)論:在同樣條件下,平面越光滑,小車前進地越遠。

   ⑶伽利略的推論是:在理想情況下,如果表面絕對光滑,物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。

  、荣だ孕泵鎸嶒灥淖吭街幉皇菍嶒灡旧,而是實驗所使用的獨特方法──在實驗的基礎(chǔ)上,進行理想化推理。(也稱作理想化實驗)它標志著物理學(xué)的真正開端。

  2.牛頓第一定律:

  、排nD總結(jié)了伽利略、笛卡兒等人的研究成果,得出了牛頓第一定律,其內(nèi)容是:一切物體在沒有受到力的作用的時候,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。

   ⑵說明:

   A、牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,通過進一步推理而概括出來的,且經(jīng)受住了實踐的檢驗所以已成為大家公認的力學(xué)基本定律之一。但是,我們周圍不受力是不可能的,因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一定律。

   B、牛頓第一定律的內(nèi)涵:物體不受力,原來靜止的物體將保持靜止狀態(tài),原來運動的物體,不管原來做什么運動,物體都將做勻速直線運動。

   C、牛頓第一定律告訴我們:物體做勻速直線運動可以不需要力,即力與運動狀態(tài)無關(guān),所以力不是產(chǎn)生或維持運動的原因。

  3.慣性:

   ⑴定義:物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。

   ⑵說明:慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性,慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關(guān)。

   4.慣性與慣性定律的區(qū)別:

   A、慣性是物體本身的一種屬性,而慣性定律是物體不受力時遵循的運動規(guī)律。

   B、任何物體在任何情況下都有慣性,(即不管物體受不受力、受平衡力還是非平衡力),物體受非平衡力時,慣性表現(xiàn)為“阻礙”運動狀態(tài)的變化;慣性定律成立是有條件的。

   ☆人們有時要利用慣性,有時要防止慣性帶來的危害,請就以上兩點各舉兩例(不要求解釋)。答:利用:跳遠運動員的助跑;用力可以將石頭甩出很遠;騎自行車蹬幾下后可以讓它滑行。防止:小型客車前排乘客要系安全帶;車輛行使要保持距離;包裝玻璃制品要墊上很厚的泡沫塑料。

   七、二力平衡

   1.定義:物體在受到兩個力的作用時,如果能保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)稱二力平衡。

   2.二力平衡條件:二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個力在一條直線上。

   概括:二力平衡條件用四字概括“一、等、反、一”。

   3.平衡力與相互作用力比較:

   相同點:①大小相等;②方向相反;③作用在一條直線上不同點:平衡力作用在一個物體上可以是不同性質(zhì)的力;相互力作用在不同物體上是相同性質(zhì)的力。

   4.力和運動狀態(tài)的關(guān)系:

 物體受力條件

物體運動狀態(tài)

說明

力不是產(chǎn)生(維持)運動的原因

受非平衡力

合力不為0

力是改變物體運動狀態(tài)的原因

   5.應(yīng)用:應(yīng)用二力平衡條件解題要畫出物體受力示意圖。

   畫圖時注意:①先畫重力然后看物體與那些物體接觸,就可能受到這些物體的作用力;②畫圖時還要考慮物體運動狀態(tài)。

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同步練習(xí)冊答案