中國(guó)科技館《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典整體目錄兩側(cè)為科技館實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停覀?cè)為《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典流動(dòng)的空氣中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典二、原理梳理1、“流動(dòng)的空氣”能夠形成力的作用有三類情況：A.空氣團(tuán)正面作用于物體，對(duì)物體形成類似于壓力的療效。例子有順風(fēng)前行的帆船、臺(tái)風(fēng)吹倒房屋。B.物體將空氣噴吐，利用空氣對(duì)物體的反作用力形成動(dòng)力。例子有鵜鶘、噴氣式飛機(jī)。C.利用伯努利原理“流速大的地方浮力小”，使得物體一側(cè)形成氣壓差，因此形成動(dòng)力。例子有客機(jī)的噴管、汽車(chē)的擾流板和動(dòng)物飛行。兩類原理較簡(jiǎn)單，此處主要解釋C伯努利原理。2、飛機(jī)襟翼的原理如圖所示。經(jīng)過(guò)空氣團(tuán)時(shí)，同等時(shí)間內(nèi)上方經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)距離，因此上方流速大，壓強(qiáng)小；下方流速小，壓強(qiáng)大，故形成了向下的承托客機(jī)的力。中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典三、例題和應(yīng)用解釋1．如圖，以下四個(gè)關(guān)于“氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的現(xiàn)象中，壓強(qiáng)P1、P2大小關(guān)系正確的P1＞P22．如圖所示是一種水翼船，船體下安裝了水翼．當(dāng)船在高速航行時(shí)，水面下的水翼會(huì)使船身整體抬升離開(kāi)海面，從而減少水對(duì)船的阻力．則水翼安裝正確的是（A．運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)地面的壓力大于靜止時(shí)B．運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)地面的壓力等于靜止時(shí)C．運(yùn)動(dòng)時(shí)與地面的摩擦力大于靜止時(shí)D．運(yùn)動(dòng)時(shí)與地面的摩擦力小于靜止時(shí)4．閱讀下述材料，然后回答問(wèn)題．物理學(xué)中把具有流動(dòng)性的液體和二氧化碳也稱為流體．當(dāng)流體處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部各處的浮力有哪些規(guī)律呢？小明朋友將如圖甲所示的玻璃管裝置按到水流穩(wěn)定的自來(lái)水管上，當(dāng)水在玻璃管中流動(dòng)時(shí)，可見(jiàn)到兩個(gè)豎直管中液面的高度并不相同．從圖中可以看出在A、B同，因而A處流速小，B處流速大，可見(jiàn)流體的浮力與流速之間有著一定的關(guān)系．接著，小明又自制了一個(gè)客機(jī)噴管模型（如圖），將其固定在托盤(pán)測(cè)力計(jì)上，在進(jìn)氣道模型的正前方用風(fēng)扇迎頭吹風(fēng)，來(lái)模擬客機(jī)飛行時(shí)的氣流，比較翼型上下方氣流浮力的大小，進(jìn)一步驗(yàn)證了里面的關(guān)系．（1）由圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，可以得出流體的浮力與流速之間有哪些關(guān)系？答：（2）在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，電扇轉(zhuǎn)動(dòng)后，托盤(pán)測(cè)力計(jì)的示數(shù)發(fā)生了哪些變化？答：（3）下列四種情形中，哪幾種情形能否運(yùn)上述的實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行解釋A．乒乓球運(yùn)動(dòng)員拉出的弧圈球能飛速旋轉(zhuǎn)而下沉B．將氫汽球放手后，它會(huì)漂向空中C．直升飛機(jī)才能停在空中一定高度處D．船舶航行時(shí)應(yīng)避免兩艘緊靠的船并排前進(jìn)．參考答案1．A；2．D；3．AD；4．流速越大的位置浮力越小；托盤(pán)測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)降低；流動(dòng)的空氣一、觀察推測(cè)探究中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典二、原理梳理1、水火箭才能往前飛行，依據(jù)的是斥力與反作用力定律，即牛頓第三定律：相互作用的兩個(gè)物體間的斥力與反作用力總是大小相等，方向看法，作用在同一條直線上。
2、一開(kāi)始通過(guò)打氣筒給水尼克斯加壓，由于水湖人里的水密度比空氣大，水在下方，于是擋住了蝶閥。3、加壓到一定時(shí)侯，火箭噴射時(shí)，發(fā)射臺(tái)的開(kāi)關(guān)頂開(kāi)蝶閥，由于內(nèi)部氣壓比大氣壓大許多，內(nèi)部的二氧化碳會(huì)連同水一起向外噴射。4、在這過(guò)程中雄鹿的頂部?jī)?nèi)壁給空氣向上的斥力，與此同時(shí)空氣給內(nèi)壁向下的斥力。于是馬刺才能向下飛行。5、做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，請(qǐng)不要站在湖人的正前方，避免被湖人砸中；也不要站在湖人正后方，會(huì)被水噴射到。三、例題和應(yīng)用解釋1．水湖人模擬灰熊發(fā)射原理，如圖所示．水灰熊發(fā)射高度與什么誘因有關(guān)呢？某科技興趣小組提出如下假定并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．假設(shè)：與打氣筒的機(jī)型有關(guān)；與瓶?jī)?nèi)水的多少有關(guān)；與瓶的體積有關(guān)．中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典實(shí)驗(yàn)器材如下表所示．雪碧瓶（容積）打氣筒（型號(hào)）小號(hào)大號(hào)小號(hào)（1）該小組設(shè)計(jì)了如下甲．乙兩種方案驗(yàn)證假定，你覺(jué)得較合理的方案是甲方案選用雪碧瓶B，加0.5升水，其他條件基本相同，分別用打氣筒D．E．F發(fā)射，比較三次瓶上升的高度．乙方案選用雪碧瓶A．B．C，各倒入1/3體積的水，其他條件基本相同，分別用打氣筒D．E．F發(fā)射，比較三個(gè)瓶上升的高度．（2）除了上述實(shí)驗(yàn)研究的三個(gè)誘因，你覺(jué)得影響水火箭發(fā)射高度的誘因還有什么？請(qǐng)你舉出一個(gè)：2、水灰熊的殼體質(zhì)量大小，橡皮球閥的孔徑大小中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典10驚險(xiǎn)的平衡一、觀察探究實(shí)驗(yàn)中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典11二、原理梳理1、平衡鳥(niǎo)才能穩(wěn)定、高空踏車(chē)才能在空中平衡、不倒翁才能不倒，都是遭到平衡力的作用，重力等于支持力。
2、由二力平衡的知識(shí)可知，支持力與重力應(yīng)當(dāng)大小相等、方向相反、共線且作用于同一個(gè)物體。3、重力與支持力應(yīng)該共線，即重心和支持力的作用點(diǎn)必須在一條豎直線上，如平衡鳥(niǎo)的重心在鳥(niǎo)嘴上，高空踏車(chē)的重心在車(chē)下方，不倒翁的重心在“肚子”下方。4、在重力作用下物體重心會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，因此重心越低的物體穩(wěn)度越大，越不容易傾倒。中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典12搭建簡(jiǎn)單機(jī)械一、觀察實(shí)驗(yàn)探究中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典13中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典14二、原理梳理（1）初中階段我們學(xué)習(xí)兩種簡(jiǎn)單機(jī)械：杠桿和滑輪，手冊(cè)里出現(xiàn)了新機(jī)械：輪軸。（2）杠桿平衡條件：F1L1=F2L2，動(dòng)力與動(dòng)力臂乘積等于阻力與阻力臂乘積。（3）使用機(jī)械常常是為了達(dá)到省力或則省距離的療效，但使用機(jī)械不可以同時(shí)省力又省距離，即使用任何機(jī)械都不能省功。（4）輪軸是由轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)軸組成的機(jī)械，輪和軸繞同一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。典型應(yīng)用是阿基米德螺旋（5）阿基米德螺旋泵內(nèi)部是螺旋狀轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與筒壁之間是封閉的，能夠存儲(chǔ)一段水。當(dāng)人在螺旋泵上方轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸時(shí)，螺旋泵內(nèi)部的水會(huì)從低處被送到高處。
中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典15三、例題及應(yīng)用解釋1．活塞式抽水機(jī)是借助大氣壓把水從低處抽到高處．抽水時(shí)，活塞在力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，閥門(mén)B關(guān)掉，井內(nèi)的水在大氣壓的作用下沖開(kāi)球閥A步入圓筒；壓下活塞，閥門(mén)A關(guān)掉、打開(kāi)，水涌到活塞里面．畫(huà)出圖中最省力時(shí)動(dòng)力F的示意圖．2．閱讀下邊材料：你肯定見(jiàn)過(guò)，風(fēng)扇通電后的怠速是由慢漸漸變快的．那么你猜在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)電扇內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電壓會(huì)不會(huì)變化呢？如果轉(zhuǎn)動(dòng)中的吊扇由于遭到阻撓而停止中國(guó)科技館的物理實(shí)驗(yàn)，通過(guò)吊扇內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電壓又會(huì)怎樣變化？會(huì)帶來(lái)哪些后果呢？讓我們做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)吧．如圖，把一個(gè)玩具電動(dòng)機(jī)、一個(gè)小燈泡和電瓶串聯(lián)上去．接通電路后，電動(dòng)機(jī)便開(kāi)始由慢到快轉(zhuǎn)動(dòng)上去．這時(shí)我們會(huì)發(fā)覺(jué)，剛通電時(shí)，電動(dòng)機(jī)怠速還較慢，燈泡最亮．而隨著電動(dòng)機(jī)怠速變快，燈泡則逐步變暗了．并且當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得最快時(shí)，燈泡也最暗．怎么樣，你一定感覺(jué)很新奇有趣吧？那么如今讓我們一起來(lái)動(dòng)動(dòng)腦筋，請(qǐng)你按照上述現(xiàn)象剖析回答下述問(wèn)題： （1）在圖示的電路中，如果用右手捏住玩具電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸使其轉(zhuǎn)動(dòng)變慢最后完全停下來(lái)中國(guó)科技館的物理實(shí)驗(yàn)， 燈泡的色溫將 ，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電壓將 （3）家用電吊扇的主要部份就是電動(dòng)機(jī)．如果轉(zhuǎn)動(dòng)中的電風(fēng)扇遭到外物制約，（如有校服被吸到扇頁(yè)上）而難以轉(zhuǎn)動(dòng)，可能會(huì)造成起火的發(fā)生．請(qǐng)你簡(jiǎn)略剖析其中的緣由． 3．能源是人類生存和社會(huì)繁榮的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一，為了保護(hù)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)下降， 開(kāi)發(fā)和借助新能源是人類必然的選擇． （1）我市徐聞縣鄰近瓊州海峽，風(fēng)力資源極為豐富，隨著廣東粵能（集團(tuán)）有限公司風(fēng)力 發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)，徐聞將成為廣東省最大的風(fēng)力發(fā)電基地．該電廠規(guī)劃前期年發(fā)電量約為 410 kw．h，這相當(dāng)于完全燃燒kg 煤所放出的能量（煤的熱值為3．O10 J/kg）．（2）風(fēng)力發(fā)電時(shí)，它是將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能，該能源屬于 （填“可”或“不可”）再生能 源；與火力發(fā)電相比，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是 中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典16 （3）某研究小組為了探究風(fēng)力發(fā)電的影響誘因，設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)力的裝置，其原理如圖 所示．金屬迎風(fēng)板與用絕緣材料制成的輕彈簧的一端N相接，一起套在內(nèi)阻均勻的光滑金 屬桿上．電路中上端導(dǎo)線與金屬桿的M端相連，右端導(dǎo)線接在迎風(fēng)板的N 點(diǎn)上，并可隨迎 風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng)，導(dǎo)線與金屬桿接觸良好，電源兩端電流不變．現(xiàn)給你一只電壓表，請(qǐng) 把它接入此裝置的電路上，使電壓表的示數(shù)隨風(fēng)力的減小而減小．則此電壓表應(yīng)并聯(lián)在圖中 什么位置 2．變亮；變大； 機(jī)械； 3．4.810 能源取之不盡，清潔、無(wú)污染；并聯(lián)在R 兩端；中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典 17 空氣的借助一、觀察推測(cè)探究 中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典 18 二、原理梳理 （1）我們可以通過(guò)壓縮二氧化碳來(lái)減小二氧化碳的內(nèi)能，從而將二氧化碳的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他方式的能量。
如將壓縮二氧化碳快速釋放，可以制成射釘槍；將壓縮二氧化碳內(nèi)能傳遞給其他物體，可以拿來(lái)獲取 熱量； （2）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，左側(cè)杯子上有一個(gè)可以控制開(kāi)關(guān)的球閥，閥門(mén)開(kāi)啟則內(nèi)部與汽球相連 通，閥門(mén)關(guān)掉則杯子內(nèi)部二氧化碳與汽球不相連通。左右兩邊的杯子起初是促使杠桿平衡的。往 左側(cè)杯子里充氣后，接下來(lái)它們會(huì)發(fā)生兩次變化： 第一次變化：充氣后關(guān)掉球閥，即此時(shí)汽球一直是癟著的，觀察到杠桿向兩側(cè)傾斜，是因?yàn)?空氣具有重力，充氣后減小了兩側(cè)的重力； 第二次變化：打開(kāi)球閥，讓杯子里的二氧化碳流向汽球，使汽球脹大，此時(shí)能發(fā)覺(jué)，杠桿反向轉(zhuǎn) 動(dòng)了，向兩側(cè)傾斜。 原因是右側(cè)杯子的重力其實(shí)是不變的，但汽球脹大后減小了排開(kāi)空氣的容積，因此遭到更大 中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典 19 的壓強(qiáng)。 （3）氣體才能對(duì)物體形成力的作用，而這些作用相對(duì)于固體來(lái)說(shuō)，是較為平緩的，且還能 將力分散到整個(gè)接觸面上，增大受力面積來(lái)減少浮力。 利用空氣形成力的作用較為平緩、受力面積較大這兩個(gè)特性，我們可以制做安全氣囊、逃生 氣墊等物體，作為緊急情況時(shí)的緩沖器材。 中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典 20 三、例題及應(yīng)用解釋 1．公路邊有一農(nóng)舍，它的水塔正在著火，插有旗幟的a、b 兩輛車(chē)在農(nóng)舍旁的道路上，觀察 圖中煙和旗的情況，判斷以下關(guān)于a、b 兩車(chē)相對(duì)于房屋的運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中，正確的是（ A．a(chǎn)、b兩車(chē)一定向左運(yùn)動(dòng) B．a(chǎn)、b 兩車(chē)一定往右運(yùn)動(dòng) C．a(chǎn) 車(chē)可能運(yùn)動(dòng)，b 車(chē)往右運(yùn)動(dòng) D．a(chǎn) 車(chē)可能靜止，b 車(chē)一定向左運(yùn)動(dòng) 2．我們?cè)诘玫娇茖W(xué)知識(shí)的時(shí)侯，需要實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)支持．下列教材中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，不能支持 得到的推論的是（ A．證明聲音是由物體震動(dòng)形成的B．證明燃燒須要可燃物 C．證明流速越大，流體浮力越小 D．證明呼吸作用形成氣體 3．如圖，甲乙兩物體同時(shí)同向出發(fā)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列判定正確的是（ A．甲物體30秒后運(yùn)動(dòng)的路程是90m B．乙物體的速率是3 C．乙物體運(yùn)動(dòng)20m的路程須要10s D．經(jīng)過(guò)5 秒后兩物體相距20m． 中國(guó)科技館+《北京市中學(xué)開(kāi)放性科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目指南》力學(xué)實(shí)驗(yàn)寶典 21 參考答案 1．公路邊有一農(nóng)舍，它的水塔正在著火，插有旗幟的a、b 兩輛車(chē)在農(nóng)舍旁的道路上，觀察