目錄簡(jiǎn)單的物理模型制作 自制物理實(shí)驗(yàn)?zāi)P?/a> 50個(gè)簡(jiǎn)單的物理小制作 簡(jiǎn)易高中物理模型制作 物理建模大賽作品
要說(shuō)簡(jiǎn)單,杠桿原理最簡(jiǎn)單了,一根木棒就是了
溜溜球拆線,溜溜球定位,線掛在溜溜球出,這就是定滑輪,動(dòng)滑輪也是如此,滑輪組也可以,還有制作為電梯,就是滑輪組掛個(gè)容器,滑輪也可以用兩張光盤之間放個(gè)棋子組成
溫度計(jì)
取一個(gè)外壁涂黑的小玻璃瓶,瓶口用插有彎成直角的細(xì)玻璃管的軟木塞塞緊。在玻璃管的水平部分裝進(jìn)一滴紅色的水,管外壁附一把刻度尺,記住水滴開(kāi)始的位置(即原點(diǎn)),以便觀察紅色水滴移動(dòng)的情況。這就是一個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)熱計(jì)。
把驗(yàn)熱計(jì)放在火爐附近,紅色水滴就會(huì)離開(kāi)原點(diǎn)向外移動(dòng),說(shuō)明拆春驗(yàn)熱計(jì)接收到了輻射熱,使瓶?jī)?nèi)的空氣受熱膨脹,推動(dòng)水滴移動(dòng)。
如果讓驗(yàn)熱計(jì)在以火爐為中心的一個(gè)圓周上移動(dòng),就會(huì)發(fā)現(xiàn)紅色水滴的位置是不變的,也就是說(shuō)紅色水滴離開(kāi)原點(diǎn)的距離是一樣的;如果把驗(yàn)熱計(jì)從靠近火爐的地方向外移動(dòng),逐漸增大驗(yàn)熱計(jì)跟火爐之間的距離,你將發(fā)現(xiàn)紅色水滴逐漸向內(nèi)移動(dòng),這說(shuō)明瓶里的溫度逐漸降低。當(dāng)驗(yàn)熱計(jì)移到相當(dāng)遠(yuǎn)的位置,紅水滴就回到原點(diǎn)了。
再把驗(yàn)熱計(jì)放在火爐附近,在火爐和驗(yàn)熱計(jì)之間擋一塊木板,過(guò)一會(huì)兒,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)水滴又回到了原點(diǎn)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)向我們表明,輻射是以熱源為中心向四周發(fā)出的;在跟熱源距離相等的圓周位置上,輻射的強(qiáng)度相同;輻射的強(qiáng)度跟離開(kāi)熱源的距離有關(guān)系,也就是說(shuō),離熱源越遠(yuǎn),輻射越弱,離熱源越近,輻射越強(qiáng);木板能擋住輻射熱,說(shuō)明熱輻射是直線前進(jìn)的,一般穿不過(guò)不透明的障礙物。
潛望鏡
1將一個(gè)牙膏盒從中剪開(kāi),剪成如圖狀。裝入鏡子,鏡子與盒壁成45度夾角。(鏡子后面可做個(gè)45度的直角三角形墊著會(huì)更穩(wěn))
2將另一個(gè)牙膏盒上面剪一個(gè)洞。
3將牙膏盒拼插在一起。
4一個(gè)潛望鏡就做好了。
電動(dòng)機(jī)
用一根鐵釘,一顆電池,察御衡一條電線,一個(gè)紐扣磁鐵(建議用耳機(jī)上的釹磁鐵,30秒做一個(gè)世界上最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)。
先把鐵釘和磁鐵連起來(lái),并把它一頭吸在電池的一極上,正負(fù)都可以,只是最后旋轉(zhuǎn)的方法相反而已。然后要用電線把電池和鐵釘尾段的磁鐵連接敗做起來(lái),即慢慢地用電線碰幾下磁鐵,鐵釘就開(kāi)始加速旋轉(zhuǎn)。據(jù)測(cè)量只要15秒就可以使鐵釘加速到1萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘!(需垂直放置,建議磁鐵大一點(diǎn),重量抵消磁力后,可以使鐵釘和電池接觸點(diǎn)的摩擦力最小化)
高中階段建立物理模型是對(duì)研究對(duì)象所作的 一種簡(jiǎn)化的描述和模擬。
是將物體()的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程、受力情況、位移、速度、時(shí)間、和與之櫻指相聯(lián)系的動(dòng)能、勢(shì)能標(biāo)注在運(yùn)閉簡(jiǎn)化的模型中,從而列出運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量守恒、動(dòng)量守恒的脊悄配數(shù)學(xué)表達(dá)式,方便解題。
1.材料準(zhǔn)備
凸透鏡1 個(gè) (焦距10 厘米以內(nèi)) , 10 厘米×8 厘米的薄毛玻璃1 塊, 薄卡紙1 張, 膠水1 瓶, 剪刀1 把, 馬糞紙若干.
2.制作步驟
①制作暗箱: 用薄卡紙折成10.5 厘米×8.5 厘米×5.0厘米的暗箱邊框, 接縫處用膠水粘牢, 四角可用馬糞紙折成三棱柱粘接加固.
②固定像屏: 用薄卡紙給毛玻璃做出邊框 (見(jiàn)圖光—13) , 邊框的邊線處留出1 厘米寬的一條, 以備向外折后固定在暗箱邊框內(nèi).遲滲
③制作鏡頭筒: 用薄卡紙做出凸透鏡的邊框, 再用薄卡紙做出鏡筒, 鏡筒分內(nèi)、外兩個(gè).外鏡筒以內(nèi)鏡筒在其內(nèi)可以前后移動(dòng)為宜.內(nèi)鏡筒前端固定兆慧凸透鏡, 固定鏡頭的方法參照固定像屏的方法.每個(gè)鏡筒長(zhǎng)度3-4 厘米即可.
④制作面板: 剪出11 厘米×9 厘米的馬糞紙1 張, 在其對(duì)角線交點(diǎn)處挖出與外鏡簡(jiǎn)直徑相同的圓孔, 并將外鏡筒固定在圓孔上, 然后將面板固定在暗箱邊框上.
⑤密封族旦答暗箱及面板的漏光處.
⑥把鏡頭內(nèi)筒插入外筒中.前后調(diào)節(jié)鏡頭的位置, 同時(shí)觀察毛玻璃上的像.把視野中某物體的像調(diào)清晰為止.
一、初中物理模型分類
(1)物質(zhì)模型
對(duì)象模型:質(zhì)點(diǎn)、杠桿、平面團(tuán)纖豎鏡、連通器、點(diǎn)光源、薄透鏡、均勻介質(zhì)
條件模型:光滑、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)球、輕繩等
結(jié)構(gòu)模型:原子結(jié)構(gòu)模型、串、并聯(lián)電路
模擬模型:光線、磁感線、小磁針、通電螺線管、受力示意圖
(2)狀態(tài)模型
二力平衡模型、液片模型、液柱模型
(3)過(guò)程模型
勻速直線運(yùn)動(dòng)
二、物理模型例題及答案
質(zhì)點(diǎn)模型
例題在某些條件下,把整個(gè)物體看作是一個(gè)有_________的點(diǎn),我們把這個(gè)點(diǎn)叫塌大作質(zhì)點(diǎn)。這種通過(guò)突出事物的主要因素、忽略次要因素而建立起來(lái)一種理想化的模型,叫做_________。
答案 質(zhì)量;質(zhì)點(diǎn)
例題在研究一個(gè)物體的受力情況時(shí),我們把物體受到的所有力都畫在其重心上,把物體看成了一個(gè)點(diǎn)。影響問(wèn)題的主要因素是物體的_________,忽略掉的次要因素是物體的_________。
答案 質(zhì)量;體積(形狀)
平面鏡模型
例題研究平靜水面產(chǎn)生的反射現(xiàn)象時(shí),忽略的次要因素是,突出的主要因素是,可以將水面看成。
答案 鏡面材質(zhì);能發(fā)生鏡面反射;平面鏡
光線模型
例題物理學(xué)中,常用多條光線來(lái)表示一束光。光線表示了光的傳播路徑和,而忽略了光的亮度、(寫出一條豎敏即可)等其它性質(zhì)。
答案方向;色彩
杠桿模型
例題如圖是打開(kāi)的汽車后備箱蓋,它被液壓桿支撐。關(guān)箱蓋時(shí),我們忽略掉等次要因素,抓住可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的主要因素,它可看作一個(gè)。
答案 后備箱的形狀;杠桿
薄凸透鏡模型
例題如圖所示,魚(yú)缸中只有一條小魚(yú),而眼睛從圖中位置可以觀察到兩條,一條魚(yú)的位置變淺,另一條魚(yú)變大。前者是由于形成的(選填“實(shí)”或“虛”)像;后者是由于魚(yú)缸的右側(cè)部分等效于一個(gè)而形成的(選填“實(shí)”或“虛”)像。
答案光的折射;虛;凸透鏡(放大鏡);虛
例題(太原五中模擬試題)如圖所示,張奶奶家的隊(duì)柴屋是用塑料薄模作定為屋頂?shù)模粋€(gè)雨過(guò)天晴的正午,張奶奶家柴屋里的柴草突然著火了。小明和村里的人們及時(shí)趕到,迅速將火撲滅。可誰(shuí)是縱火犯呢?小明決定當(dāng)一次偵探。分析了事故現(xiàn)場(chǎng)以后,小明一拍腦門說(shuō)道:“我知道了!”小明所說(shuō)的縱火犯是。小明找到著火的原因考慮的主要因素是,從而構(gòu)建了模型。我們?cè)诔龊箍偽锢韺W(xué)習(xí)的過(guò)程中,還構(gòu)建過(guò)很多其他的模型,比如,船閘可以看作模型。
答案陽(yáng)光和棚頂積水;棚頂積水中間厚、邊緣薄;凸透鏡;連通器
為了形象、簡(jiǎn)捷的處理物理問(wèn)題,人們經(jīng)常把復(fù)雜的實(shí)際情況轉(zhuǎn)化成一定的容易接受的簡(jiǎn)單的物理情境,從而形成一定的經(jīng)驗(yàn)性的規(guī)律,即建立物理模型.物理模型可以分為直接模型和間接模型兩大類.
1.直接模型:如果物理情景的描述能夠直接在大腦形成時(shí)空?qǐng)D象,稱之為直接模型.如經(jīng)典練習(xí)的傳統(tǒng)研究對(duì)象,象質(zhì)點(diǎn)、木塊、小球等;
2.間接模型:如果物理情景的描述在閱讀后不能夠直接在大腦形成時(shí)空?qǐng)D象,而是再通過(guò)思維加工才形成的時(shí)空?qǐng)D象,就稱之為間接模型.顯然前鎮(zhèn),由于間接模型的思維加工程度比較深,從而比直接模型要復(fù)雜和困難.
物理考題都有確立的研究對(duì)象,稱之為“物理模型”,確立研究對(duì)象的過(guò)程就叫“建模”.模慧激粗型化階段是物理問(wèn)題解決過(guò)程中最重要的一步,模型化正確與否或合理與否,直接關(guān)系到物理問(wèn)題解決的質(zhì)量.培養(yǎng)模型化能力,即是在問(wèn)題解決過(guò)程中依據(jù)鉛蘆物理情景的描述,正確選擇研究對(duì)象,抽象研究對(duì)象的物理結(jié)構(gòu),抽象研究對(duì)象的過(guò)程模式.
運(yùn)用物理模型解題的基本程序?yàn)椋?/p>
(1)通過(guò)審題,攝取題目信息.如:物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理情景、物理狀態(tài)、物理過(guò)程等.
(2)弄清題給信息的諸因素中什么是主要因素.
(3)尋找與已有信息(熟悉的知識(shí)、方法、模型)的相似、相近或聯(lián)系,通過(guò)類比聯(lián)想或抽象概括、或邏輯推理、或原型啟發(fā),建立起新的物理模型,將新情景問(wèn)題轉(zhuǎn)化為常規(guī)問(wèn)題.
(4)選擇相關(guān)的物理規(guī)律求解.