中學(xué)物理校本課程教材（Word）

1、市第三中物理校本課程     生活中趣味的物理第一課  過(guò)山車中的物理知識(shí)過(guò)山車是一項(xiàng)富有刺激性的娛樂(lè)工具。那種風(fēng)馳電掣、有驚無(wú)險(xiǎn)的快感令不少人著迷。如果你對(duì)物理學(xué)感興趣，那幺在乘坐過(guò)山車的過(guò)程中不僅能夠體驗(yàn)到冒險(xiǎn)的快感，還有助于理解力學(xué)定律。實(shí)際上，過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)包含了許多物理學(xué)原理，人們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)山車時(shí)巧妙地運(yùn)用了這些原理。如果能親身體驗(yàn)一下由能量守恒、加速度和力交織在一起產(chǎn)生的效果，那感覺(jué)真是妙不可言。這次同物理學(xué)打交道不用動(dòng)腦子，只要收緊你的腹肌，保護(hù)好腸胃就行了，當(dāng)然，如果你的身體條件和心理承受能力的限制，無(wú)法親身體驗(yàn)

2、過(guò)山車帶來(lái)的種種感受，你不妨站在一旁仔細(xì)觀察過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)和乘坐者的反應(yīng)。         在開(kāi)始旅行時(shí)，過(guò)山車的小列車是靠一個(gè)機(jī)械裝置的推力推上最高點(diǎn)的，但在第一次下行后，就再也沒(méi)有任何裝置為它提供動(dòng)力了。事實(shí)上，從這時(shí)起，帶動(dòng)它沿著軌道行駛的惟一的"發(fā)動(dòng)機(jī)"將是引力勢(shì)能，即由引力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、又由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為引力勢(shì)能這樣一種不斷轉(zhuǎn)化的過(guò)程構(gòu)成的。第一種能，即引力勢(shì)能是物體因其所處位置而自身?yè)碛械哪芰浚怯捎谒母叨群陀梢Ξa(chǎn)生的加速度而來(lái)的。對(duì)過(guò)山車來(lái)說(shuō)，它的勢(shì)能在處于最高點(diǎn)時(shí)達(dá)到了

3、最大值，也就是當(dāng)它爬升到"山丘"的頂峰時(shí)最大。當(dāng)過(guò)山車開(kāi)始下降時(shí)，它的勢(shì)能就不斷地減少（因?yàn)楦叨认陆盗耍粫?huì)消失，而是轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能，也就是運(yùn)動(dòng)能。不過(guò)，在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，由于過(guò)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(jī)械能（動(dòng)能和勢(shì)能）。這就是為什幺要設(shè)計(jì)成隨后的小山丘比開(kāi)始時(shí)的小山丘要低的原因：過(guò)山車已經(jīng)沒(méi)有上升到像前一個(gè)小山丘那樣的高度所需要的機(jī)械能了。過(guò)山車最后一節(jié)小車廂里是過(guò)山車贈(zèng)送給勇敢的乘客最為刺激的禮物。事實(shí)上，下降的感受在過(guò)山車的尾部車廂最為強(qiáng)烈。因?yàn)樽詈笠还?jié)車廂通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度比過(guò)山車頭部的車廂要快，這是由于引力作用于過(guò)山車中部的質(zhì)量

4、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(dá)到和跨越最高點(diǎn)，從而產(chǎn)生一種要被拋離的感覺(jué)，因?yàn)橘|(zhì)量中心正在加速向1 / 24下。尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的，否則在到達(dá)頂峰附近時(shí)，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“身后”，在短時(shí)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(guò)高點(diǎn)被引力推動(dòng)。         到達(dá)“瘋狂之圈”時(shí)，沿直線軌道行進(jìn)的過(guò)山車突然向上轉(zhuǎn)彎。這時(shí)，乘客就會(huì)有一種被擠壓到軌道上的感覺(jué)，因?yàn)檫@時(shí)產(chǎn)生了一種表觀的離心力

5、。事實(shí)上，在環(huán)形軌道上由于鐵軌與過(guò)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(dòng)效應(yīng)。當(dāng)過(guò)山車達(dá)到圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，事實(shí)上它會(huì)慢下來(lái)，但如果彎曲的程度較小時(shí)，這種現(xiàn)象會(huì)減弱。一旦過(guò)山車走完了它的行程，機(jī)械制動(dòng)裝置就會(huì)非常安全地使過(guò)山車停下來(lái)。減速的快慢是由氣缸來(lái)控制的。第二課  自行車中的物理知識(shí)自行車是我們?nèi)粘Ｉ钪幸环N普遍的交通工具，常見(jiàn)的有普通載重自行車、輕便自行車、山地自行車、童車、賽車、電動(dòng)自行車等它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，下面分別介紹自行車的有關(guān)原理和其中涉及到的相關(guān)物理知識(shí)。  &

6、#160;                   （一）自行車的有關(guān)原理 一、 車體設(shè)計(jì)原理   ：手把連接前輪的轉(zhuǎn)向機(jī)制是輪軸的運(yùn)用，一般女裝車手把大多比較寬，就是因?yàn)榘选拜啞钡陌霃郊哟?，可以更省力，騎起來(lái)很優(yōu)雅   ：剎車把手是一個(gè)簡(jiǎn)單的杠桿，使用者用很小的力就可對(duì)剎車片產(chǎn)生很大的壓力   ：前剎

7、片是利用摩擦力使車輪減速，同時(shí)在接地點(diǎn)產(chǎn)生向后的摩擦力來(lái)使車體減速以前輪夾式剎車和傳統(tǒng)后輪軸心的盤(pán)式剎車來(lái)比較，對(duì)同樣大小的剎車壓力而言，前者因力臂較長(zhǎng)，會(huì)比后者有較大的力矩，效果較佳   ：接地的輪胎也是靠摩擦力使車子前進(jìn)，剎車也是同樣道理   ：輪軸中央用滾珠軸承加黃油來(lái)減少摩擦，提高傳動(dòng)效率   ：踏板是輪軸的運(yùn)用   ：前后齒輪是利用鏈條傳動(dòng)的齒輪系統(tǒng)，因?yàn)榍按蠛笮?，所以費(fèi)力而省時(shí)，可以把車子加速到很快   ：后齒輪傳動(dòng)給后輪是一種作用力

8、施在軸上的輪軸系統(tǒng)   ：有些座墊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   ：新型自行車有些裝上油壓避震器，是帕斯卡原理的運(yùn)用 二、為何自行車剛騎動(dòng)時(shí)手把會(huì)不自覺(jué)轉(zhuǎn)動(dòng)？   自行車基本上是兩點(diǎn)著地，騎動(dòng)時(shí)可以不倒下是因?yàn)閮奢啙L動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水平方向的角動(dòng)量；當(dāng)車子幾乎靜止時(shí)角動(dòng)量消失了，質(zhì)心要通過(guò)底座(人和車體在地面的投影)的機(jī)會(huì)非常少，不可避免就要倒下，此時(shí)若轉(zhuǎn)動(dòng)手把就會(huì)產(chǎn)生垂直方向的角動(dòng)量，使車子保持平衡，這點(diǎn)和飛盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以保持平穩(wěn)飛行有異曲同工之妙，但因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)不

9、是很完整，方向又一再改變，所以一般不能撐很久 三、變速原理設(shè)前齒輪半徑a、后齒輪半徑b，a/b的比值愈大，可以愈省力，但省力一定較費(fèi)時(shí)，所以車騎得不快，一般在起動(dòng)時(shí)會(huì)把a(bǔ)/b調(diào)小一點(diǎn)，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(gè)不同半徑的前輪，后面有五個(gè)，以共有十種組合 四、剎車原理   從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)看，急剎車車子可能向前翻倒先考慮前輪剎死的情形：此時(shí)以前輪著地點(diǎn)為支點(diǎn)，因車子有向前的慣性(人車的質(zhì)心明顯在支點(diǎn)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(shí)前輪對(duì)

10、地面的壓力會(huì)增大，相對(duì)減少后輪的下壓力，所以翻車的機(jī)會(huì)較少，當(dāng)然若是向前的慣性實(shí)在太大，車子一樣會(huì)以前輪為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而使后輪會(huì)上蹺   綜合以上可知：自行車最好不要單獨(dú)剎前輪，若只有一個(gè)剎車系統(tǒng)應(yīng)裝在后輪，當(dāng)然兩輪一起剎車最理想不論用那一輪剎車，前輪的下壓力一定會(huì)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(jī)車或汽車上，效果較佳(當(dāng)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(tīng)到的”前碟后鼓”，但注意使用的前提是前后剎車一定同時(shí)作用，以免翻車 （二）自行車中的物理知識(shí) 圖1和圖2是兩種常見(jiàn)的自行車，在其中涉及到

11、很多物理知識(shí)，包括杠桿、輪軸、摩擦、壓強(qiáng)、能量的轉(zhuǎn)化等力學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)知識(shí)，下面具體來(lái)分析一下一、力學(xué)知識(shí) 1摩擦方面 (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 (2)車軸處經(jīng)常上一些潤(rùn)滑油，以減小接觸面粗糙程度，來(lái)減小摩擦力 (3)所有車軸處均有滾珠，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，來(lái)減小摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)方便 (4)剎車時(shí)，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， (5)緊蹬自行車前進(jìn)時(shí)，后輪受到的摩擦力方向向前，是自行車前進(jìn)的動(dòng)力，前輪受到的摩擦力方向向后，是自行車前進(jìn)的阻力

12、；自行車靠慣性前進(jìn)時(shí)，前后輪受到的摩擦力方向均向后，這兩個(gè)力均是自行車前進(jìn)的阻力 2壓強(qiáng)方面 (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(dāng)一普通的成年人騎自行車前進(jìn)時(shí)，自行車對(duì)地面的壓力大約為F=(500N+150N)=650N，可以計(jì)算出自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為6.5×104Pa (2)在車軸擰螺母處要加一個(gè)墊圈，來(lái)增大受力面積，減小壓強(qiáng) (3)自行車的腳踏板做得扁而平，來(lái)增大受力面積，以減小它對(duì)腳的壓強(qiáng)， (4)自行車的內(nèi)胎要充夠足量的氣體，在氣體的體積、

13、溫度一定時(shí)，氣體的質(zhì)量越大，壓強(qiáng)越大 (5)自行車的車座做得扁而平，來(lái)增大受力面積，以減小它對(duì)身體的壓強(qiáng) 3輪軸方面 (1)自行車的車把相當(dāng)于一個(gè)輪軸，車把相當(dāng)于輪，前軸為軸，是一個(gè)省力杠桿，如圖3所示 (2)自行車的腳踏板與中軸也相當(dāng)于一個(gè)輪軸，實(shí)質(zhì)為一個(gè)省力杠桿 (3)自行車的飛輪也相當(dāng)于一個(gè)省力的輪軸 4杠桿方面：自行車的剎車把相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿 5慣性方面 (1)當(dāng)人騎自行車前進(jìn)時(shí)，停止蹬自行車后，自行車仍然向前走，是由于它有慣性 (2)當(dāng)人騎自行車前進(jìn)時(shí)，若遇到緊急情況，一般情況下要先捏緊后剎車

14、，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 6能量轉(zhuǎn)化方面 (1)當(dāng)人騎自行車下坡時(shí)，速度越來(lái)越快，是由于下坡時(shí)人和自行車的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人和自行車的動(dòng)能 (2)當(dāng)人騎自行車上坡之前要緊蹬幾下，目的是增大速度，來(lái)增大人和自行車的動(dòng)能，這樣上坡時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，能上得更高一些 (3)如圖4所示，自行車的車梯上掛有一個(gè)彈簧，在它彈起時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，車梯自動(dòng)彈起 7聲學(xué)方面 (1)自行車的金屬車鈐發(fā)聲是由于鈴蓋在不停的振動(dòng)，而汽笛發(fā)聲是由于汽笛內(nèi)的氣體不斷的振動(dòng)而引起的 8齒輪傳

15、動(dòng)方面 (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(dòng)的角速度為，則有v = R 二、熱學(xué)知識(shí) 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?yàn)閷?duì)于質(zhì)量、體積一定的氣體，當(dāng)溫度越高，壓強(qiáng)越大，當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí)，若超過(guò)了輪胎的承受能力，就會(huì)發(fā)生爆胎的情況 三、光學(xué)知識(shí) 在日常生活中，自行車的后面都裝有一個(gè)反光鏡，它的設(shè)計(jì)很巧妙，組成如圖6所示，它是由三個(gè)相互垂直的平面鏡組成一個(gè)立體直角，用其內(nèi)表面作為反射面，這叫角反射器當(dāng)有光線從任意角度射向尾燈時(shí)，它都

16、能把光“反向射回”，當(dāng)光線射向反光鏡時(shí)，會(huì)使后面的人很容易看到在夜間，當(dāng)汽車燈光照到它前方的自行車尾燈上，無(wú)論入射方向如何，反射光都能反射到汽車上，其光強(qiáng)遠(yuǎn)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(jī)觀察到 四、電學(xué)方面 在有些自行車上裝有小型的發(fā)電裝置，它利用摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，就像我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中看到的手搖發(fā)電機(jī)一樣，發(fā)出的電能供給車燈工作，起到一定的照明作用。第三課  江河大堤與水庫(kù)大壩一般江河大堤和水庫(kù)大壩的橫截面如圖 圖1 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(kù)壩則

17、恰恰相反，擋水面坡度陡，背水面坡度緩 一、為什么江河大提與水庫(kù)大壩都修成上窄下寬 無(wú)論是江河大堤，還是水庫(kù)大壩都修成上窄下寬，其目的主要是為了“三防” 1 防水壓 根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式可知，堤壩內(nèi)的水越靠近堤壩底，水深越大，水產(chǎn)生的壓強(qiáng)也越大堤壩下寬能承受較大的水壓，確保堤壩的安全 2 防滲漏堤壩下部受水的壓強(qiáng)越大，水越容易滲進(jìn)壩體把下部修得寬些，就可以延長(zhǎng)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(dòng)   堤壩內(nèi)水的壓力總有將大堤向外水平

18、推動(dòng)和將大壩推向下游的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，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(duì)壩體豎直向下的壓力，因此，可以增強(qiáng)壩體與壩基間的最大靜摩擦力，達(dá)到防止堤壩滑動(dòng)的目的   二、為什么江河大堤和水庫(kù)大壩兩邊的坡度陡緩狀況修得恰恰相反   對(duì)于兩岸攔水的大堤來(lái)說(shuō)，奔騰的江河水的沖擊力方向朝下游，水對(duì)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(shí)有，因此，對(duì)于同樣大小的水的壓力，坡度平緩的堤面所受橫向水平壓力較小，即；所受豎直向下的壓力較大，即所

19、以對(duì)于江河大堤，迎水面坡度緩，水對(duì)大堤水平向外的推力小同時(shí)豎直向下的力大，有利于增大堤壩基底與堤壩的靜摩擦力，即可以防滑對(duì)于水庫(kù)大壩受力分析，如圖3所示，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式，水庫(kù)大壩的擋水面各處承受的壓強(qiáng)跟水深成正比，呈三角形分布，故總水壓力通過(guò)壓強(qiáng)的三角形分布距壩底3設(shè)水庫(kù)大壩的總重力為，重心在處，為便于分析，設(shè)水庫(kù)中水對(duì)大壩的總壓力水平向外（大壩外側(cè)），如圖4所示因受水的壓力的作用，壩體會(huì)以水庫(kù)外側(cè)大壩的壩腳為支點(diǎn)有沿順時(shí)針?lè)较騼A覆的趨勢(shì)，其傾覆力矩為×3而大壩依靠自身的重力產(chǎn)生的抗傾覆力矩G把壩體修得沿背水面坡度緩一些，能夠達(dá)到既增大重力，又增大力臂的效果，從而達(dá)到增大抗傾覆力矩

20、G的效果   由此可見(jiàn)，在不增加建設(shè)大堤和大壩的土石方，用料及造價(jià)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(kù)大壩更穩(wěn)定 第四課  體育中的物理跑的力學(xué) 跑是不斷重復(fù)的周期性運(yùn)動(dòng)。波動(dòng)的速率與頻率及波長(zhǎng)的關(guān)系如下式：速率=頻率×波長(zhǎng)  同理，跑的速率與步頻（每秒鐘所跑的步數(shù)）和步長(zhǎng)（每跑一步的距離）的關(guān)系如下式：速率=步頻×步長(zhǎng)  要增大跑的速率，就要設(shè)法增大步頻和步長(zhǎng)。例如一短跑者平均步頻為每秒4.6步，平均步長(zhǎng)為1.8步，早其平均速率為

21、8.28米秒。如果以此速率跑100米，就要12.秒。   設(shè)有體力相同的A、B兩人，分別采用圖（a）和（b）兩種跑步方式：（a）的起步角較（b）為大，則（a）每跑一步由于把身體升得較高，要費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能著地跑一下步。這樣，步頻自然較小。另一方面，由于（a）的起步角較大，升高身體的分速度較大而水平向前的分速度較小，故步長(zhǎng)就較短。故（a）跑得比（b）為慢。  每跑一步的速度，是由前一步保留下的的速度（慣性）以及下一步有力后所補(bǔ)充的速度的向量和。每跑一步所補(bǔ)充的速度，同由腳向蹬地面而獲得，如圖（c）所示。腳后蹬的力為F，則地面也給人體一個(gè)大小等于F的

22、反作用力，人體由于這個(gè)力在后蹬時(shí)間內(nèi)獲得補(bǔ)充的速度。F與地面的夾角叫做后蹬角。  F可分解為F1和F2兩分力。F1使人獲得水平前進(jìn)的加速茺，而F2則獲得垂直上升的加速度。后蹬角決定F1和F2的分配。后蹬角不應(yīng)過(guò)大，否則力量F用在升高身體太大而用在前進(jìn)太小，這就減小了步頻和步長(zhǎng)。短跑的后蹬角應(yīng)在52°60°之間，視體力與技術(shù)而定。  完成后蹬動(dòng)作之后，人體就向前拋騰一步。接著，另一腿由擺動(dòng)腿轉(zhuǎn)為支撐腿而著地，如圖（d）所示，這動(dòng)作叫做前蹬。前蹬地面的力R和地面的夾角叫做前蹬角。人腳受到地面的反作用力和R大小相等而方向相反。前蹬時(shí)，應(yīng)腳掌

23、著地，以減小作用力R。由圖可知，R是斜向后的，會(huì)減小前進(jìn)速度。因此，前蹬角宜大，也就是腳掌不要太早著地，要擺至接近身體下方才著地，這就要以減小R向后的分力。 為什么短跑要采用蹲踞的姿勢(shì)？ 在桌面上豎立一段木棒，在底部輕輕水平推動(dòng)，木棍可以直立移動(dòng)，但如果用力過(guò)大，木棒就會(huì)向后翻倒。如（a）圖所求，木棒被推時(shí)，它的底部受到兩個(gè)力，一是推力P，一是桌面的托力Q。這兩力的合力為F。  如果F通過(guò)木棒的重心，木棒就不會(huì)發(fā)生傾斜。  反之，如果F不通過(guò)重心，木棒就發(fā)生傾斜而向后翻倒，如圖（b）所示。  現(xiàn)在，左手托著木棒使它

24、斜立，突然放手，同時(shí)，以右手用力推動(dòng)木棒底部。若P力大小適合，木棒就不會(huì)向后翻倒，能夠向前加速一段路程，如圖（c）報(bào)示。短跑是分秒必爭(zhēng)的徑賽，必須爭(zhēng)取較大的起跑加速度，也就是起跑向前推力P要足夠大。如果直立起距，就會(huì)發(fā)生身體后仰志的現(xiàn)象。因此，采用蹲踞的姿勢(shì)起跑，使地面（或助跑器）作用于足部的合力F通過(guò)人體的重心，如圖（d）所示，人體就不會(huì)后仰。 在游自由泳時(shí)，下肢怎樣獲得推進(jìn)力？ 由牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律：作用力與反作用力大小相等而方向相反。  蛙泳時(shí)，雙腳向后蹬水，水受到向后的作用力，則人體受到向前的反作用力，這就是人體獲得的推進(jìn)力。但是，在自由泳時(shí)，下肢

25、是上下打水，為什么卻獲得向前的推進(jìn)力呢？是向斜向后的）。P的分力為P1和P2，而Q的分力為Q1和Q2。P1和Q1都是向前的分力，也就是下肢獲得的推進(jìn)力。  同樣道理，魚(yú)類在水中左右擺尾，卻獲得向前的推進(jìn)力，也是由于向前的分力所致。 拔河比賽只是比力氣嗎 拔河比賽比的是什么？很多人會(huì)說(shuō)：當(dāng)然是比哪一隊(duì)的力氣大嘍！實(shí)際上，這個(gè)問(wèn)題并不那么簡(jiǎn)單。  根據(jù)牛頓第三定律（即當(dāng)物體甲給物體乙一個(gè)作用力時(shí)，物體乙必然同時(shí)給物體甲一個(gè)反作用力，作用力與反作用力大小相等，方向相反，且在同一直線上），對(duì)于拔河的兩個(gè)隊(duì)，甲對(duì)乙施加了多大拉力，乙對(duì)甲也同時(shí)產(chǎn)

26、生一樣大小的拉力?？梢?jiàn)，雙方之間的拉力并不是決定勝負(fù)的因素。對(duì)拔河的兩隊(duì)進(jìn)行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于與地面的最大靜摩擦力，就不會(huì)被拉動(dòng)。因此，增大與地面的摩擦力就成了勝負(fù)的關(guān)鍵。首先，穿上鞋底有凹凸花紋的鞋子，能夠增大摩擦系數(shù)，使摩擦力增大；還有就是隊(duì)員的體重越重，對(duì)地面的壓力越大，摩擦力也會(huì)增大。大人和小孩拔河時(shí)，大人很容易獲勝，關(guān)鍵就是由于大人的體重比小孩大。  另外，在拔河比賽中，勝負(fù)在很大程度上還取決于人們的技巧。比如，腳使勁蹬地，在短時(shí)間內(nèi)可以對(duì)地面產(chǎn)生超過(guò)自己體重的壓力。再如，人向后仰，借助對(duì)方的拉力來(lái)增大對(duì)地面的壓力，等等。其目的都是盡量增大地面

27、對(duì)腳底的摩擦力，以?shī)Z取比賽的勝利。 為什么滑水運(yùn)動(dòng)員站在滑板上不會(huì)沉下去呢？ 看到滑水運(yùn)動(dòng)員在水面上乘風(fēng)破浪快速滑行時(shí)，你有沒(méi)有想過(guò)，為什么滑水運(yùn)動(dòng)員站在滑板上不會(huì)沉下去呢？  原因就在這塊小小的滑板上。你看，滑水運(yùn)動(dòng)員在滑水時(shí)，總是身體向后傾斜，雙腳向前用力蹬滑板，使滑板和水面有一個(gè)夾角。當(dāng)前面的游艇通過(guò)牽繩拖著運(yùn)動(dòng)員時(shí)，運(yùn)動(dòng)員就通過(guò)滑板對(duì)水面施加了一個(gè)斜向下的力。而且，游艇對(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引力越大，運(yùn)動(dòng)員對(duì)水面施加的這個(gè)力也越大。因?yàn)樗灰妆粔嚎s，根據(jù)牛頓第三定律（作用力與反作用力定律），水面就會(huì)通過(guò)滑板反過(guò)來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生一個(gè)斜向上的反作用力。這個(gè)反作用

28、力在豎直方向的分力等于運(yùn)動(dòng)員的重力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員就不會(huì)下沉。因此，滑水運(yùn)動(dòng)員只要依靠技巧，控制好腳下滑板的傾斜角度，就能在水面上快速滑行。 “香蕉球”的奧秘 如果你經(jīng)常觀看足球比賽的話，一定見(jiàn)過(guò)罰前場(chǎng)直接任意球。這時(shí)候，通常是防守方五六個(gè)球員在球門(mén)前組成一道“人墻”，擋住進(jìn)球路線。進(jìn)攻方的主罰隊(duì)員，起腳一記勁射，球繞過(guò)了“人墻”，眼看要偏離球門(mén)飛出，卻又沿弧線拐過(guò)彎來(lái)直入球門(mén)，讓守門(mén)員措手不及，眼睜睜地看著球進(jìn)了大門(mén)。這就是頗為神奇的“香蕉球”。  為什么足球會(huì)在空中沿弧線飛行呢？原來(lái)，罰“香蕉球”的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)員并不是拔腳踢中足球的中心，而是稍稍偏向一側(cè)，同

29、時(shí)用腳背摩擦足球，使球在空氣中前進(jìn)的同時(shí)還不斷地旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，一方面空氣迎著球向后流動(dòng)，另一方面，由于空氣與球之間的摩擦，球周圍的空氣又會(huì)被帶著一起旋轉(zhuǎn)。這樣，球一側(cè)空氣的流動(dòng)速度加快，而另一側(cè)空氣的流動(dòng)速度減慢。物理知識(shí)告訴我們：氣體的流速越大，壓強(qiáng)越小（伯努利方程）。由于足球兩側(cè)空氣的流動(dòng)速度不一樣，它們對(duì)足球所產(chǎn)生的壓強(qiáng)也不一樣，于是，足球在空氣壓力的作用下，被迫向空氣流速大的一側(cè)轉(zhuǎn)彎了。   乒乓球中，運(yùn)動(dòng)員在削球或拉弧圈球時(shí)，球的線路會(huì)改變，道理與“香蕉球”一樣。第五課  電飯鍋工作原理及保養(yǎng)常識(shí)電飯鍋工作原理 電飯鍋是利用發(fā)

30、熱板，在鋁質(zhì)鍋的底部煮飯。發(fā)熱板內(nèi)藏電熱線，這電熱線是由自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。主要構(gòu)造如圖所示。      發(fā)熱板的中央有一圓孔，孔內(nèi)有一感溫軟磁，它借著彈簧向上頂貼著鍋底。這是一種純鐵氧體。它在100或以下時(shí)，可以被永久磁鐵吸引。但當(dāng)升至103時(shí)，則失去磁性，不再受永久磁鐵吸引。    當(dāng)按下開(kāi)關(guān)按鍵，如圖(a)所示。開(kāi)關(guān)橫桿把磁鐵向上頂貼著感溫軟磁。這時(shí)，發(fā)熱線接通，開(kāi)始加熱。    當(dāng)鍋內(nèi)的飯沸騰后，鍋內(nèi)的水就漸漸減少。當(dāng)水開(kāi)始蒸干，鍋內(nèi)的溫度就由100上升

31、。當(dāng)升至103時(shí)，感溫軟磁就不受磁鐵吸引，開(kāi)關(guān)的杠桿因彈簧的彈力及本身的重力而下降，壓使接觸點(diǎn)分開(kāi)，發(fā)熱線就斷電，如圖(b)所示。同時(shí)，接通另一保溫電路(圖中略去)，保持飯的溫度在70左右。 保養(yǎng)小常識(shí)    電飯鍋因其美觀、方便實(shí)用和耗電量省而倍受人們的青睞，但也有因保養(yǎng)不當(dāng)而縮短其壽命的事經(jīng)常發(fā)生。為了合理地使用和保養(yǎng)電飯鍋，以延長(zhǎng)其使用壽命應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：  1、使用過(guò)后，內(nèi)鍋經(jīng)洗滌后，外表的水必須揩干后再放入電飯鍋內(nèi)。 2、鍋底部應(yīng)避免碰撞變形。發(fā)熱盤(pán)與內(nèi)鍋之間必須保持清潔，切忌飯粒掉入影響熱效率甚至損壞

32、發(fā)熱盤(pán)。    3、內(nèi)鍋可用水洗滌，但外殼及發(fā)熱盤(pán)切忌浸水，只能在切斷電源后用濕布抹凈。   4、不宜煮酸、堿類食物，也不要放在有腐蝕性氣體或潮濕的地方。 5、使用時(shí)，應(yīng)將蒸煮的食物先放入鍋內(nèi)，蓋上蓋，再插上電源插頭；取出食物之前應(yīng)先將電源插頭拔下，以確保安全。第六課 微波爐的工作原理1946年，斯潘瑟還是美國(guó)雷聲公司的研究員。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，他發(fā)現(xiàn)微波溶化了糖果。事實(shí)證明，微波輻射能引起食物內(nèi)部的分子振動(dòng)，從而產(chǎn)生熱量。1947年，第一臺(tái)微波爐問(wèn)世。   顧名思義，微波爐就是用微波來(lái)

33、煮飯燒菜的。微波是一種電磁波。這種電磁波的能量不僅比通常的無(wú)線電波大得多，而且還很有"個(gè)性"，微波一碰到金屬就發(fā)生反射，金屬根本沒(méi)有辦法吸收或傳導(dǎo)它；微波可以穿過(guò)玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但不會(huì)消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透過(guò)，其能量反而會(huì)被吸收。   微波爐正是利用微波的這些特性制作的。微波爐的外殼用不銹鋼等金屬材料制成，可以阻擋微波從爐內(nèi)逃出，以免影響人們的身體健康。裝食物的容器則用絕緣材料制成。微波爐的心臟是磁控管。這個(gè)叫磁控管的電子管是個(gè)微波發(fā)生器，它能產(chǎn)生每秒鐘振動(dòng)頻率為24.5億次的微波。這種肉眼看不見(jiàn)的微波，能穿透食

34、物達(dá)5cm深，并使食物中的水分子也隨之運(yùn)動(dòng)，劇烈的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了大量的熱能，于是食物"煮"熟了。這就是微波爐加熱的原理。用普通爐灶煮食物時(shí)，熱量總是從食物外部逐漸進(jìn)入食物內(nèi)部的。而用微波爐烹飪，熱量則是直接深入食物內(nèi)部，所以烹飪速度比其它爐灶快4至10倍，熱效率高達(dá)80%以上。目前，其它各種爐灶的熱效率無(wú)法與它相比。   而微波爐由于烹飪的時(shí)間很短，能很好地保持食物中的維生素和天然風(fēng)味。比如，用微波爐煮青豌豆，幾乎可以使維生素C一點(diǎn)都不損失。另外，微波還可以消毒殺菌。   使用微波爐時(shí)，應(yīng)注意不要空"燒&qu

35、ot;，因?yàn)榭?quot;燒"時(shí)，微波的能量無(wú)法被吸收，這樣很容易損壞磁控管。另外，人體組織是含有大量水分的，一定要在磁控管停止工作后，再打開(kāi)爐門(mén)，提取食物。     微波爐的基本結(jié)構(gòu)    讓我們來(lái)研究一下微波爐的內(nèi)部構(gòu)造吧。在微波爐的內(nèi)部，安裝有稱作“磁控管”的裝置。加熱食物所用的微波，就是在這里產(chǎn)生的。發(fā)出的微波，通 過(guò)波導(dǎo)管送入內(nèi)部。內(nèi)壁由金屬制成。微波碰撞之后也會(huì)彈回，為了將微波照到食物上動(dòng)了不少腦筋。在門(mén)上覆蓋有過(guò)濾器，這樣微波就不會(huì)泄漏到外部。然后是位于正中央的轉(zhuǎn)盤(pán)。關(guān)于轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)

36、，在下面將更詳細(xì)地做一些了解。   門(mén)安全聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)-確保爐門(mén)打開(kāi)，微波爐不能工作，爐門(mén)關(guān)上，微波爐才能工作；   視屏窗-有金屬屏蔽層，可透過(guò)網(wǎng)孔觀察食物的烹飪情況；   通風(fēng)口-確保烹飪時(shí)通風(fēng)良好；   轉(zhuǎn)盤(pán)支承-帶動(dòng)玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)；   玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)-裝好食物的容器放在轉(zhuǎn)盤(pán)上，加熱時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使食物烹飪均勻；   控制板-控制各檔烹飪；   爐門(mén)開(kāi)關(guān)-按此開(kāi)關(guān)，爐門(mén)打開(kāi)。 

37、60; 工作原理   (1)爐腔。爐腔是一個(gè)微波諧振腔，是把微波能變?yōu)闊崮軐?duì)食品進(jìn)行加熱的空間。為了使?fàn)t腔內(nèi)的食物均勻加熱，微波爐爐腔內(nèi)設(shè)有專門(mén)的裝置。最初生產(chǎn)的微波爐是在爐腔頂部裝有金屬扇頁(yè)，即微波攪拌器，以干擾微波在爐腔中的傳播，從而使食物加熱更加均勻。目前，則是在微波爐的爐腔底部裝一只由微型電機(jī)帶動(dòng)的玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)，把被加熱食品放在轉(zhuǎn)盤(pán)上與轉(zhuǎn)盤(pán)一起繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，使其與爐內(nèi)的高頻電磁場(chǎng)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，來(lái)達(dá)到爐內(nèi)食品均勻加熱的目的。國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的自動(dòng)升降型轉(zhuǎn)盤(pán)，使得加熱更均勻，烹飪效果更理想。   (2) 爐門(mén)：爐門(mén)是食品的進(jìn)

38、出口，也是微波爐爐腔的重要組成部分。對(duì)它要求很高，即要求從門(mén)外可以觀察到爐腔內(nèi)食品加熱的情況，又不能讓微波泄漏出來(lái)。爐門(mén)由金屬框架和玻璃觀察窗組成。觀察窗的玻璃夾層中有一層金屬微孔網(wǎng)，既可透過(guò)它看到食品，又可防止微波泄漏。由于玻璃夾層中的金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小是經(jīng)過(guò)精密計(jì)算的，所以完全可以阻擋微波的穿透。   為了防止微波的泄漏，微波爐的開(kāi)關(guān)系統(tǒng)由多重安全聯(lián)鎖微動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置組成。爐門(mén)沒(méi)有關(guān)好，就不能使微波爐工作，微波爐不工作，也就談不上有微波泄漏的問(wèn)題了。   為了防止在微波爐爐門(mén)關(guān)上后微波從爐門(mén)與腔體之間的縫隙中泄漏出來(lái)，在微波爐的爐門(mén)四周

39、安有抗流槽結(jié)構(gòu)，或裝有能吸收微波的材料，如由硅橡膠做的門(mén)封條，能將可能泄漏的少量微波吸收掉?？沽鞑凼窃陂T(mén)內(nèi)設(shè)置的一條異型槽結(jié)構(gòu)，它具有引導(dǎo)微波反轉(zhuǎn)相位的作用。在抗流槽入口處，微波會(huì)被它逆向的反射波抵銷，這樣微波就不會(huì)泄漏了。由于門(mén)封條容易破損或老化而造成防泄作用降低，因此現(xiàn)在大多數(shù)微波爐均采用抗流槽結(jié)構(gòu)來(lái)防止微波泄漏，很少采用硅橡膠門(mén)封條?？沽鞑劢Y(jié)構(gòu)是從微波輻射的原理上得到的防止微波泄漏的穩(wěn)定可*的方法。廣東格蘭仕企業(yè)（集團(tuán)）公司生產(chǎn)的格蘭仕微波爐所采用的就是國(guó)際上最先進(jìn)的抗流槽結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，加上其開(kāi)發(fā)研制的多重防微波泄漏技術(shù)，使微波泄漏控制技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。  &#

40、160;(3) 電氣電路：電氣電路分高壓電路、控制電路和低壓電路三部分。   (a) 高壓電路：高壓變壓器次級(jí)繞組之后的電路為高壓電路，主要包括磁控管、高壓電容器、高壓變壓器、高壓二極管。   (b) 磁控管：磁控管是微波爐的心臟，微波能就是由它產(chǎn)生并發(fā)射出來(lái)的。磁控管工作時(shí)需要很高的脈動(dòng)直流陽(yáng)極電壓和約34V的陰極電壓。由高壓變壓器及高壓電容器、高壓二極管構(gòu)成的倍壓整流電路為磁控管提供了滿足上述要求的工作電壓。   (c) 低壓電路：高壓變壓器初級(jí)繞組之前至微波爐

41、電源入口之間的電路為低壓電路，也包括了控制電路。主要包括保險(xiǎn)管、熱斷路器保護(hù)開(kāi)關(guān)、聯(lián)鎖微動(dòng)開(kāi)關(guān)、照明燈、定時(shí)器及功率分配器開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)盤(pán)電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)等  (4) 定時(shí)器。微波爐一般有兩種定時(shí)方式，即機(jī)械式定時(shí)和計(jì)算機(jī)定時(shí)?；竟δ苁沁x擇設(shè)定工作時(shí)間，設(shè)定時(shí)間過(guò)后，定時(shí)器自動(dòng)切斷微波爐主電路。   (5) 功率分配器。功率分配器用來(lái)調(diào)節(jié)磁控管的平均工作時(shí)間（即磁控管斷續(xù)工作時(shí)，"工作"、"停止"時(shí)間的比例），從而達(dá)到調(diào)節(jié)微波爐平均輸出功率的目的。機(jī)械控制式一般有36個(gè)刻度文件位，而計(jì)算機(jī)控

42、制式微波爐可有10個(gè)調(diào)整檔位。   (6) 聯(lián)鎖微動(dòng)開(kāi)關(guān)。聯(lián)鎖微動(dòng)開(kāi)關(guān)是微波爐的一組重要安全裝置。它有多重聯(lián)鎖作用，均通過(guò)爐門(mén)的開(kāi)門(mén)按鍵或爐門(mén)把手上的開(kāi)門(mén)按鍵加以控制。當(dāng)爐門(mén)未關(guān)閉好或爐門(mén)打開(kāi)時(shí)，斷開(kāi)電路，使微波爐停止工作。   (7) 熱斷路器。熱斷路器是用來(lái)監(jiān)控磁控管或爐腔工作溫度的組件。當(dāng)工作溫度超過(guò)某一限值時(shí)，熱斷路器會(huì)立即切斷電源，使微波爐停止工作。   使用、維護(hù)上的禁忌   一微波爐要放置在通風(fēng)的地方，附近不要有磁性物質(zhì)，以免干擾爐腔內(nèi)磁場(chǎng)的

43、均勻狀態(tài)，使工作效率下降。還要和電視機(jī)、收音機(jī)離開(kāi)一定的距離，否則會(huì)影響視、聽(tīng)效果。   二爐內(nèi)未放烹飪食品時(shí)，不要通電工作。不可使微波爐空載運(yùn)行，否則會(huì)損壞磁控管，為防止一時(shí)疏忽而造成空載運(yùn)行，可在爐腔內(nèi)置一盛水的玻璃杯。   三凡金屬的餐具，竹器、塑料、漆器等不耐熱的容器，有凹凸?fàn)畹牟Ａе破罚灰嗽谖⒉t中使用。瓷制碗碟不能鑲有金、銀花邊。盛裝食品的容器一定要放在微波爐專用的盤(pán)子中，不能直接放在爐腔內(nèi)。   四微波爐的加熱時(shí)間要視材料及用量而定，還和食物新鮮程度、含水量有關(guān)。由于各種食物加熱時(shí)間不一

44、，故在不能肯定食物所需加熱時(shí)間時(shí)，應(yīng)以較短時(shí)間為宜，加熱后可視食物的生熟程度再追加加熱時(shí)間。否則，如時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)使食物變得發(fā)硬，失去香、色、味。按照食物的種類和烹飪要求，調(diào)節(jié)定時(shí)及功率（溫度）旋鈕，可以仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)，加以了解。   五帶殼的雞蛋、帶密封包裝的食品不能直接烹調(diào)。以免爆炸。   六一定要關(guān)好爐門(mén)，確保連鎖開(kāi)關(guān)和安全開(kāi)關(guān)的閉合。微波爐關(guān)掉后，不宜立即取出食物，因此時(shí)爐內(nèi)尚有余熱，食物還可繼續(xù)烹調(diào)，應(yīng)過(guò)1分鐘后再取出為好。 七爐內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持清潔。在斷開(kāi)電源后，使用濕布與中性洗滌劑擦拭，不要沖洗，勿讓水流入爐內(nèi)電器中

45、。   八定期檢查爐門(mén)四周和門(mén)鎖，如有損壞、閉合不良，應(yīng)停止使用，以防微波泄漏。不宜把臉貼近微波爐觀察窗，防止眼睛因微波輻射而受損傷。也不宜長(zhǎng)時(shí)間受到微波照射，以防引起頭暈、目眩、乏力、消瘦、脫發(fā)等癥狀，使人體受損。   使用微波爐的個(gè)禁忌   1.忌用普通塑料容器：一是熱的食物會(huì)使塑料容器變形，二是普通塑料會(huì)放出有毒物質(zhì)，污染食物，危害人體健康。使用專門(mén)的微波爐器皿盛裝食物放入微波爐中加熱，   2.忌用金屬器皿：因?yàn)榉湃霠t內(nèi)的鐵、鋁、不銹鋼、搪瓷等器皿，微波爐在加熱時(shí)會(huì)與

46、之產(chǎn)生電火花并反射微波，既損傷爐體又加熱不熟食物。   3.忌使用封閉容器：加熱液體時(shí)應(yīng)使用廣口容器，因?yàn)樵诜忾]容器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)，使容器內(nèi)壓力過(guò)高，易引起爆破事故。即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或筷子將殼刺破，以免加熱后引起爆裂、飛濺弄臟爐壁，或者濺出傷人。   4.忌超時(shí)加熱：食品放入微波爐解凍或加熱，若忘記取出，如果時(shí)間超過(guò)2小時(shí)，則應(yīng)丟掉不要，以免引起食物中毒。   5.忌將肉類加熱至半熟后再用微波爐加熱：因?yàn)樵诎胧斓氖称分屑?xì)菌仍會(huì)生長(zhǎng)，第二次再用微波爐加熱時(shí)，由于時(shí)間短，不可

47、能將細(xì)菌全殺死。冰凍肉類食品須先在微波爐中解凍，然后再加熱為熟食。   6.忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍過(guò)的肉類：因?yàn)槿忸愒谖⒉t中解凍后，實(shí)際上已將外面一層低溫加熱了，在此溫度下細(xì)菌是可以繁殖的，雖再冷凍可使其繁殖停止，卻不能將活菌殺死。已用微波爐解凍的肉類，如果再放入冰箱冷凍，必須加熱至全熟。   7.忌油炸食品：因高溫油會(huì)發(fā)生飛濺導(dǎo)致火災(zāi)。如萬(wàn)一不慎引起爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開(kāi)門(mén)，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開(kāi)門(mén)降溫。   8.忌將微爐置于臥室，同時(shí)應(yīng)注意不要用物品覆蓋微波爐上的散熱窗柵。   9.忌長(zhǎng)時(shí)間在微波爐前工作：開(kāi)啟微爐后，人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐至少在1米之外。