1、高中物理學習的差異及其對策同學們初中畢業(yè)升入高中學習，普遍感到物理難學，教師也感到難教，究其原因主要是由于初高中物理課程要求存在著差異和學生學習方法的差異。處理好這些差異，順利實現(xiàn)初、高中物理課程學習的銜接，學好高中物理的一個重要方面。一、差異產(chǎn)生原因的分析（一）課程要求的差異1定性分析和定量分析的差異初中物理課程中大多數(shù)多問題都重在定性分析，即使進行定量計算，也是相對比較簡單的比例關(guān)系的運用；高中物理課程，大部分問題不單是作定性分析，而且要求進行大量的，甚至相對復(fù)雜的定量計算。例如初中物理只要知道彈簧的形變越大，彈力就越大；而高中物理要求知道F=kx并且要求能夠用這個公式進行分析和計算。2知

2、識的呈現(xiàn)的形象思維與抽象思維的差異初中物理課程的呈現(xiàn)基本上是以形象思維為基礎(chǔ)，大多數(shù)問題是以生動的自然現(xiàn)象和直觀的實驗為依據(jù)，讓學生通過形象思維獲得知識；而高中物理課程的知識的呈現(xiàn)，多數(shù)以抽象思維為基礎(chǔ)。問題研究的實驗不再是以直觀直接得結(jié)論，而需要在實驗基礎(chǔ)上，加以抽象、歸納，才能得結(jié)論。例如初中物理只要求知道速度是描述物體運動快慢的物理量給的公式為s=vt而高中物理要求區(qū)分平均速度、瞬時速度、平均速率、瞬時速率。3初中課程的問題多是單因素的歸因的邏輯關(guān)系；高中課程的問題的歸因則是多因素的復(fù)雜邏輯關(guān)系，且是以遞進式、歸納式的邏輯關(guān)系為主。分析問題時還需較多使用假設(shè)、判斷的推理邏輯手段。例如右圖

3、求斜面上的物體受到的摩擦力的大小和方向，就必須通過假設(shè)、分析、判斷和推理才能完成。4初中物理問題的解決，對運用數(shù)學工具的要求不高，主要使用算術(shù)、代數(shù)方法；高中物理問題的解決，使用數(shù)學工具提高到了需大量使用代數(shù)、函數(shù)、三角函數(shù)、圖像、向量（即矢量）運算、極值等方法的綜合應(yīng)用上。例如利用v-t圖象來求物體運動的加速度和位移。又如如何理解a-F圖象斜率的物理意義。（二）學生學習方法的差異1初中物理的學習，同學們習慣于教師的（知識）傳授。在學習中，對知識點的理解停留在“簡單問題”的“簡單理解”上；高中物理的學習則要求學生獨立地在老師的指導(dǎo)下獲取知識。要求學生要能（把課本作為工具）形成“自主學習”習慣，

4、更要求學生在學習中學會多層次、多角度的邏輯分析，學會尋找知識點的“連續(xù)性”關(guān)系。2初中物理知識的簡單性，決定了學生在學習中較多運用記憶方法掌握知識，對理解、分析方法使用的程度要求不高；高中物理知識的復(fù)雜性，決定了學生在學習中需要以理解、分析、歸納為主的方法來進行學習。同時，還需“形成物理學思想”，尋找物理課學習的門路。3高中物理習題的求解，要求學生在數(shù)學工具使用上學會用數(shù)學語言表示物理問題，學會數(shù)學工具的靈活運用，實現(xiàn)大量定量分析的自如化。二、克服差異的學習對策1關(guān)注新舊知識同化，順利實現(xiàn)升級學習的過度同學們進入高中學習，無論是教材理解方面、思維活動方面、研究物理的方法方面、完成作業(yè)應(yīng)用的手段

5、方面等，與初中階段相比，存在著明顯的梯度。仔細捉摸高中課程所研究的問題跟初中課程曾研究過的相關(guān)問題，在語言、研究方法、思維特點等方面存在的差異，明確新舊知識間的聯(lián)系與差別，通過課前預(yù)習和課堂學習，在老師的幫助下把舊知識同化新知識，順利地達到知識的遷移，減少高中物理學習的困難。2注重思維能力的培養(yǎng)，早入高中物理學習的門道針對高中課程的知識呈現(xiàn)多以抽象思維為基礎(chǔ)的特點，在學習中，應(yīng)注意自己的抽象思維能力培養(yǎng)，快速形成抽象思維習慣，形成分析、判斷、歸納、總結(jié)的抽象思維能力，能夠早入高中課程學習的門道。例如：高一年級的“勻變速直線運動”對加速度概念的確定，要分析此運動現(xiàn)象的特點（軌跡是直線，速度均勻變

6、化），尋找速度變化量，尋找速度變化有快慢的規(guī)律，歸納出av/t的物理意義。然后再總結(jié)“a”的定義的要素，充分理解“a”的意義。實現(xiàn)從現(xiàn)象特點規(guī)律“知識點”的抽象概括。3重視物理實驗的研究，培養(yǎng)物理研究能力高中物理課程的演示實驗，是培養(yǎng)學生研究能力的最重要的手段。要能夠從演示實驗的觀察中，學會研究，尤其要學會對有形的物理現(xiàn)象進行抽象思維，并能歸納結(jié)論，形成研究習慣，培養(yǎng)研究能力。如“牛頓第二定律”的演示實驗，在課堂演示中，要充當研究者，從實驗讀取數(shù)據(jù)繪制圖形尋找物理量的數(shù)學關(guān)系得出公式的程序?qū)嵤┻^程中，把研究的任務(wù)交給自己，老師只是“引路人”，讓自己來完成研究，得出結(jié)果。從研究中產(chǎn)生興趣，形成研

7、究習慣，訓(xùn)練研究能力。4認真做習題上好習題課，促進分析問題的能力的提高高中學生，尤其是剛進高一的學生，不會做題目的現(xiàn)象較為突出。認真做習題積極思考，上好習題課是分析問題能力提高的關(guān)鍵。在習題課中應(yīng)該著重聽思路、聽方法。要懂得做題的思維過程是尋找問題現(xiàn)象、分析問題特點、歸納已知條件、確定所用知識、建立解題模型（方程或圖形等）、完成具體運算。要明白解題的根據(jù)是什么？怎樣聯(lián)想？如何推算？要知道什么是歸納和演繹？如何進行判斷等分析方法，要形成良好的解題習慣，以實現(xiàn)學生分析問題能力的提高。5利用好教材工具，加強教材閱讀訓(xùn)練，提高自學能力充分利用好教材，加強閱讀訓(xùn)練，學會閱讀，閱讀教材時注意去尋找每章每節(jié)

8、的知識點，注意尋找定律的成立條件、要素、結(jié)果等內(nèi)容，加強對知識的理解。大力提倡同學們對課本閱讀過程中進行理解、有創(chuàng)見的，會靈活運用的現(xiàn)象。及時糾正死記硬背的現(xiàn)象，學會讀書，從而提高學生的自學能力。關(guān)注以上幾點，可以減少學習物理的厭倦、畏難情緒，增強學習物理的信心和積極性，提高學習興趣，達到克服差異的目的。轉(zhuǎn)變思維方式學好高中物理許多同學反映高一的物理怎么這樣難，上課能聽懂，作業(yè)卻不會做，同初中的物理完全不同。在學習過程根據(jù)中學生的思維特點，掌握學習物理的方法，就能較快適應(yīng)高中物理的學習。在整個中學階段，學生的思維能力迅速發(fā)展，其抽象邏輯思維處于優(yōu)勢地位。因此，中學物理學習應(yīng)遵循思維發(fā)展的規(guī)律，

9、著力培養(yǎng)思維能力，掌握研究物理的思維方法。一、建立合理的物理模型和理想化過程科學抽象法。合理的物理模型和理想化過程是抽象思維的產(chǎn)物，是研究物理規(guī)律的一種行之有效的方法。比如，研究物體的運動，首先要確定物體的位置。物體都具有大小形狀，運動的物體，各點的位置變化一般是各不相同的，所以要詳細描述物體的位置及其變化，并不容易。但在一定條件下，把物體抽象為質(zhì)點，忽略物體的大小形狀，問題就簡單了。如在平直公路上行駛的汽車，車身上各部分的運動情況相同，當我們把汽車作為一個整體來研究它的運動，就可把汽車當作質(zhì)點。引入物理模型，可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生太大的偏差。對于比較復(fù)雜的研究對象，可以先研究它

10、的理想模型，然后對研究結(jié)果加以修正，即可用于實際事物。例如，忽略分子的體積和分子之間的相互作用的理想氣體是不存在的，它只是實際氣體在一定程度上的近似，對于高溫低壓下不易液化的實際氣體，如氫、氧、氮、氦氣和空氣等，在常溫常壓下就可看成理想氣體，這樣處理誤差小，應(yīng)用簡便?！袄硐霘怏w狀態(tài)方程”的導(dǎo)出就是把空氣當作理想氣體，然后在一定條件通過實驗觀察、研究氣體狀態(tài)變化時，壓強、體積、溫度三個參量之間的關(guān)系，從而得出在不同條件下理想氣體的三個實驗定律，即玻馬定律、查理定律和蓋·薩克定律，再運用邏輯推理和數(shù)學方法進行綜合，總結(jié)出理想氣體的狀態(tài)方程。在常溫、常壓下，用理想氣態(tài)方程處理實際問題，帶來

11、的誤差小且非常簡單。但對高壓、低溫條件下的氣體就不適用了。不過，從分子的引力和斥力兩方面對理想氣體狀態(tài)方程加以修正、推廣，得范德瓦耳斯方程即可應(yīng)用于實際氣體了。高中教材中，要建立大量的物理模型，如“質(zhì)點”、“單擺”、“理想氣體”、“點電荷”、“核式結(jié)構(gòu)”等都是理想模型，還有大量的理想化過程，如“勻速直線運動”、“簡諧振動”、“等壓變化”、“絕熱變化”、這就要求同學們反思在初中物理學習過程中了解，建立合理的物理模型和理想化過程，對于學習和研究物理問題的重要性，要提高學習這種方法的自覺性。在學習物理知識的同時，關(guān)注處理較復(fù)雜的物理問題時采用的具體分析、合理簡化、科學抽象的方法，有利于思維能力的培養(yǎng)

12、，以免接觸到理想模型時感到陌生，或認為是憑空想象的。初中物理雖然沒有講什么是物理模型和理想化過程，但可以讓學生領(lǐng)悟到這種方法。例如，初二連通器一節(jié)分析連通器中的液面為什么相平時，首先設(shè)想在連通器下部正中有一個小液片AB（如圖），然后根據(jù)二力平衡和液體壓強公式推導(dǎo)出只有兩側(cè)液面相平時，AB才不動的結(jié)論。要明確知道：合理假設(shè)邏輯推理驗證結(jié)論是研究物理學的主要方法之一，這對培養(yǎng)抽象思維、空間想象力很有利。又如，分析托里拆利實驗原理時，同樣可以在管口處設(shè)想出一個液片進行研究。經(jīng)過這種思維方法的訓(xùn)練，同學們對浮力一節(jié)，分析浮力產(chǎn)生的原因時“假設(shè)有一個正方體完全浸沒在水里”自然就能理解了。這樣，為高中階段

13、學習建立理想模型作了鋪墊。 理想實驗也是物理學中一種特殊的科學思維方法，它是在系統(tǒng)的觀察與實驗的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程作出更深入的邏輯分析和抽象的一種方法。如伽利略的斜面實驗和自由落體實驗。初中學習伽利略的斜面實驗，目的不是單純地讓同學們了解慣性定律發(fā)現(xiàn)的歷史，關(guān)鍵是使學生懂得邏輯推理和理想實驗相結(jié)合的研究方法：從用力推小車，小車運動，停止用力，小車還能繼續(xù)運動的感性認識出發(fā)，分析得出，運動著的物體，若不受外力作用仍要作直線運動，初步突出了物體不受外力作用仍能保持原來運動狀態(tài)的本質(zhì)聯(lián)系。用毛巾鋪在斜面下端的水平木板上，讓小車從斜面滑下，它在毛巾上通過的距離很小。撤去鋪在

14、木板上的毛巾，再讓小車由斜面同一位置滑下來，它在平板上通過的距離就遠得多。在愈光滑的平面，小車運動得愈遠。從這一事實分析得到：運動物體速度的變化是受到其它物體作用的緣故。在以上實驗事實的基礎(chǔ)上，運用想象和推理，就可設(shè)想一個理想實驗：讓小車在絕對光滑的平面上運動，它不受任何阻礙作用，則它保持勻速直線運動狀態(tài)。這里突出了小車這個物體不受其它物體的作用時，將保持勻速直線運動這一本質(zhì)聯(lián)系，而摒棄那種某一物體要受到其它物體不變的作用（即恒力作用），才保持勻速直線運動這一乍看起來合乎一般“經(jīng)驗”的事實。二、對感性材料的深加工歸納法歸納法是從個別事實中概括出一般規(guī)律的思維方法。它對學習和研究物理學有重要作用

15、。許多定律和公式都是運用歸納法總結(jié)出來的。例如，高中必修課電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學過程中，我們可以聯(lián)系初中學習的阿基米德定律時的思維方法：觀察實驗分析推理歸納結(jié)論。首先做一些生動的“電磁感應(yīng)”實驗進行觀察，獲得鮮明的感性認識，然后再對各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象進行比較與分析，使同學們初步認識到：閉合回路中部分導(dǎo)線作切割磁力線運動時，產(chǎn)生感應(yīng)電流；磁鐵與閉合線圈作相對運動時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；通電螺線管（原）與閉合線圈（副）作相對運動時，閉合線圈（副）中產(chǎn)生感應(yīng)電流；線圈（原）中的電流突然接通或斷開時，閉合線圈（副）中會產(chǎn)生感應(yīng)電流；通電線圈（原）中的電流強度大小發(fā)生變化時，閉合線圈（副）中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

16、這些結(jié)論，都是從實驗事實中抽象出來的，只分別反映了“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象的一個側(cè)面，而沒有反映其本質(zhì)。把這些結(jié)論歸納起來，得出“穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流”的結(jié)論?！按磐康淖兓辈⒉皇侵庇^感知的對象，而是一個抽象的概念，是在大量實驗的基礎(chǔ)上抽象思維的產(chǎn)物。我們借助磁通量的變化，便能夠形成關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的相對完整的認識。應(yīng)當注意的是：初中物理強調(diào)以實驗和觀察為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上抽象出概念，歸納為規(guī)律。因為初中生的思維還屬于經(jīng)驗型，需要感性材料作支持。高中生的思維雖屬于理論型，但對一些比較抽象內(nèi)容的理解上，仍需借助于一些經(jīng)驗型思維或形象思維，向抽象思維的更高層次的轉(zhuǎn)化，來理

17、解這些抽象的內(nèi)容。這種轉(zhuǎn)化在高一年段表現(xiàn)尤為突出。所以，高中物理學習仍要借助觀察實驗，但有時可以在已有知識的基礎(chǔ)上，進行分析推理而得出結(jié)論，然后用實驗來檢驗。因此，在高、初中不同階段的學習，均要重視實驗，通過實驗獲得生動具體的感性認識，在此基礎(chǔ)上進行分析、綜合、抽象、概括，從而掌握事物的本質(zhì)和規(guī)律。三、跟已知的理性知識相類比類比法類比推理是人們認識事物的思維形式之一，它能幫助從已知事物的有關(guān)理論建立假說去說明新事物；用某些已知的屬性來說明未知的屬性，以增強說服力，使人們?nèi)菀桌斫?。例如，惠更斯把光現(xiàn)象與聲現(xiàn)象進行類比，提出光的波動說，德布羅意從光的波粒二象性類比得出微觀粒子的二象性原理。因此，類

18、比也是物理教學中一種常用的方法。例如，初中“電壓”與“水壓”類比來說明電壓的作用，即抽水機（保持）水壓水流，類比得出電源（保持）電壓電流。利用類比方法時要注意，類比推理得出的結(jié)論是否正確需要經(jīng)過實踐的驗證，才能確定。如“水管中有水流動的必要條件是水管兩端有水壓”，與此相似“導(dǎo)體中有電流的必要條件是導(dǎo)體兩端有電壓”，此結(jié)論理由不充分，只能說“可能有電壓”，至于是否有電壓，有待于實驗的驗證。如果不注意推理的嚴密性，容易使同學們在將來的學習中濫用類比，導(dǎo)出不正確的結(jié)論。學習初中物理時，同學們已熟悉并能運用類比法，高中物理學習時則應(yīng)根據(jù)已經(jīng)熟悉的類比法，來處理課本中的重點、難點問題。例如，把電場類比于

19、重力場、電勢差類比于高度差、電勢能類比于重力勢能，就比較容易理解“電勢差”與“電勢能”兩個難點。同樣，電容器的電容是一個比較抽象的概念，若把電容器跟盛水的直筒容器比較，水量相當于電量，水深相當于電勢差。不同的直筒容器使它們的水面升高1厘米所需的水量不同，這與使不同的電容器電勢差增加1伏所需的電量不同相類似。這個比喻可以幫助同學們形象地理解電容的含義。中學生的思維具有階段性和連續(xù)性，初、高中階段各有其典型的思維特征，而其特征并非截然分開的，高一階段蘊含大量初中階段的思維特點，初三階段產(chǎn)生高中階段的思維特點。因此，高中物理學習過程中要學會利用初中物理學習的一些思維方法，并注意加以提高和發(fā)展?？傊?，

20、根據(jù)初、高中學生的思維發(fā)展規(guī)律，高中物理學習要重視掌握、運用研究物理的思維方法。只要思維方法學會了，高中物理學習的困難就會迎刃而解。樂趣興趣加探究-談中學物理學習方法在自然科學課程中，物理學科是相對比較難學的一門課程，學過物理的大部分同學，特別是物理成績中差等的同學，總有這樣的疑問：“上課聽得懂，聽得清，就是在課后做題時不會。”。物理課程初中、高中、大學各學習一遍，初中物理較多是定性的，高中物理則有較多的定量計算；初中物理以現(xiàn)象為主，比較形象，高中物理則要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，有一定的抽象思維要求，大學定量的東西更多了，抽象思維要求更高了，而且要用高等數(shù)學去計算。那么，如何學好物理呢？要想學好物理，

21、應(yīng)當能夠做到不僅是能把物理學好，其它課程如數(shù)學、化學、語文、地理、等都能夠?qū)W好。要想成為一名真正學習好的學生，第一條就要好好學習，就是要敢于吃苦，就是要珍惜時間，就是要不屈不撓地去學習。樹立信心，堅信自己能夠?qū)W好任何課程，堅信有幾份付出，就應(yīng)當有幾份收獲。以上談到的是學習態(tài)度，思想方法問題。下面就針對物理的特點，提出具體的學習方法。淺談一些自己的看法，以便對同學們的學習有所幫助。首先分析一下上面同學們提出的普遍問題，即為什么上課聽得懂，而課下不會做？我作為物理科的教師有這樣的切身感覺：比如讀某一篇文學作品，文章中對自然景色的描寫，對人物心里活動的描寫，都寫得令人叫絕，而自己也知道是如此，但若讓

22、自己提起筆來寫，未必或者說就不能寫出人家的水平來。聽別人說話，看別人文章，聽懂看懂絕對沒有問題，但要自己寫出來變成自己的東西就不那么容易了。又比如小孩會說的東西，要讓他寫出來，就必須經(jīng)過反復(fù)寫的練習才能達到那一步。因而要由聽懂變成會作，就要在聽懂的基礎(chǔ)上，多多練習，方能掌握其中的規(guī)律和奧妙，真正變成自己的東西，這也正是學習中學物理應(yīng)該下功夫的地方。功夫如何下，在學習過程中應(yīng)該達到哪些具體要求，應(yīng)該注意哪些問題，下面我們分幾個層次來具體分析。1重視科學探究，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力科學探究能力對一個人來說是極為重要的，中國有句古語叫“格物致知”通過對事物的探究來獲得知識和能力。物理課程往往是通過講故事

23、、創(chuàng)情景，引導(dǎo)你進入所學的內(nèi)容；再通過親身體驗或科學探究掌握概念規(guī)律；比如小實驗、小制作、小課題研究、校外參觀、調(diào)查及上網(wǎng)收集資料、獲取信息等，然后要求你能將所學的知識與實際生活、社會應(yīng)用聯(lián)系起來，達到學以致用的目的，同時也培養(yǎng)了學習物理知識的興趣。對整個中學階段的探究活動要求逐步做到：提出假設(shè)或猜想；設(shè)計探究方案；收集證據(jù)或進行實驗；通過分析得到結(jié)論并作出評價。 2全面、深入、準確地理解物理概念、規(guī)律、方法應(yīng)該了解到知識和能力是不可分割的，我們不應(yīng)該把某些知識與某種能力簡單地對應(yīng)起來。顯然，一個知識貧乏的人不可能有很強的能力。所以，我們應(yīng)該系統(tǒng)掌握物理知識。具體來說，就是基本概念要清楚，基本

24、規(guī)律要熟悉，基本方法要熟練。由物理現(xiàn)象、物理概念、規(guī)律等組成的物理理論好比一棵大樹，各部分內(nèi)容是緊密聯(lián)系形成的一有機的整體，有主干、支干、樹葉等。在逐章逐節(jié)學習全部知識時，要注意深入理解和體會各知識點間的內(nèi)在聯(lián)系，建立知識結(jié)構(gòu)，使自己具備豐富的、系統(tǒng)的物理知識，逐步體會各知識點的地位、作用、分清主次，理解理論的實質(zhì)，這是提高能力的基礎(chǔ)。 關(guān)于基本概念，舉一個例子：比如說速率，它有兩個意思：一是表示速度的大??；二是表示路程與時間的比值（如在勻速圓周運動中），而速度是位移與時間的比值（指在勻速直線運動中）。關(guān)于基本規(guī)律，比如說平均速度的計算公式有兩個經(jīng)常用到vst、v(v0vt）2。前者是定義式，

25、適用于任何情況，后者是導(dǎo)出式，只適用于做勻變速直線運動的情況。應(yīng)該注意，對基本物理概念、物理規(guī)律的深刻理解不可能一次完成，它需要一個反復(fù)加深認識的過程。遇到新的現(xiàn)象、新的問題、新的領(lǐng)域，我們都需要重新認識、體會有關(guān)概念、規(guī)律的準確含義。這樣我們就不斷在越來越廣泛的知識和背景上來把握概念、規(guī)律，從而對它們的理解就更全面、深入和準確。再說一下基本方法，比如說研究力學問題中的受力分析常采用的整體法和隔離法，就是一個典型的相輔形成的方法。最后再談一個問題，屬于三個基本之外的問題。就是我們在學習物理的過程中，總結(jié)出一些簡練易記實用的推論或論斷，對幫助解題和學好物理是非常有用的。如， “沿著電場線的方向電

26、勢降低”； “同一根繩上張力相等”； “加速度為零時速度最大”： “洛侖茲力不做功”等等，類似的問題很多，我們應(yīng)該不斷總結(jié)、歸納。應(yīng)該注意，對基本物理概念、物理規(guī)律的深刻理解不可能一次完成，它需要一個反復(fù)加深認識的過程。遇到新的現(xiàn)象、新的問題、新的領(lǐng)域，我們都需要重新認識、體會有關(guān)概念、規(guī)律的準確含義。這樣我們就不斷在越來越廣泛的知識和背景上來把握概念、規(guī)律，從而對它們的理解就更全面、深入和準確 3注意物理狀態(tài)、物理過程、物理情景的分析。對一個物理問題，在弄清題意確定應(yīng)用的物理規(guī)律和研究對象后，就要對對象進行物理狀態(tài)、物理過程、物理情景的分析，對問題形成鮮明的物理圖象。這樣才容易排除一些錯誤觀

27、念的干擾，找準解決問題的出發(fā)點。尤其是對一些較難的、靈活性較大、情景較新的問題，分析清楚物理過程才容易找到解題的關(guān)鍵條件或問題中的隱蔽條件。具體來說，題目不論難易都要盡量畫圖，有的畫草圖就可以了，有的要畫精確圖，要動用圓規(guī)、三角板、量角器等，以顯示幾何關(guān)系。 畫圖能夠變抽象思維為形象思維，更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態(tài)分析和動態(tài)分析，狀態(tài)分析是固定的、死的、間斷的，而動態(tài)分析是活的、連續(xù)的。4掌握好知識結(jié)構(gòu)，提高解決問題的能力 物理知識是分章分節(jié)的，它們既相互聯(lián)系，又相互區(qū)別，所以在物理學習過程中要重視知識結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地掌握好知識結(jié)構(gòu)，這樣才能把零散的知識系統(tǒng)起來。大到整個物理的知識結(jié)構(gòu)

28、，小到力學的知識結(jié)構(gòu)，甚至具體到章，如靜力學的知識結(jié)構(gòu)等等。這個過程對同學們能力要求較高，章節(jié)內(nèi)容互相聯(lián)系，不同章節(jié)之間可以互相類比，真正將前后知識融會貫通，連為一體，逐漸找到知識的聯(lián)系。 另一方面，靈活應(yīng)用物理概念、規(guī)律。只有通過實踐、通過應(yīng)用才能檢查出我們對物理概念、規(guī)律是否真正理解，哪些內(nèi)容理解了，哪些內(nèi)容還沒有理解。解題是物理概念、規(guī)律的一種應(yīng)用。只有不斷通過解題實踐提高分析解決問題的能力，不斷總結(jié)解題經(jīng)驗教訓(xùn)，才能靈活運用規(guī)律解決問題。 在解題過程中出現(xiàn)錯誤是常有的事，當代著名的哲學家波普爾認為“我們的一切知識都只能通過糾正我們的錯誤而增長?！彼裕覀儜?yīng)該抓住錯誤不放。發(fā)現(xiàn)錯誤是我

29、們進步、提高的起點，許多錯誤是由于我們沒有真正理解概念、規(guī)律造成的，找到錯誤的根源就使我們對概念、規(guī)律的理解提高一步，這是根本上的提高，極為有用。通過一定量習題的求解，我們會發(fā)現(xiàn)在理解概念、規(guī)律方面的許多問題，也會發(fā)現(xiàn)解題方法、技巧方面的許多問題，還會積累不少的解題技巧、經(jīng)驗，這些都要求我們及時地歸納總結(jié)。例如： 力學問題中研究對象的選定；怎樣利用圖象分析解決問題；怎樣確定電勢的高低； 怎樣畫草圖找出解題思路等等。 總而言之，學習物理主要是要理解，不要認為聽老師講解就會懂得物理，只有反復(fù)思考、不斷探索問題的實質(zhì)，才能真正懂得物理。中學階段的學習是為大學學習做準備的，對同學們自學能力提出了更高的

30、要求，以上所述的物理學習的基本過程，就是對自己自學能力的培養(yǎng)過程，學會了學習方法，對物理科有了興趣，掌握了物理這門實驗學科與實際結(jié)合比較緊密的特點，經(jīng)過自己不斷的探索，定會把中學物理學好。過山車中的物理知識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

31、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(yīng)。        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

32、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。過山車最后一節(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

33、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“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。        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

34、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(yīng)。當過山車達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。自行車中的物理知識自行車是我們?nèi)粘Ｉ钪幸环N普遍的交通工具，常見的有普通載重自行車、輕便自行車、山地自行車、童車、賽車、電動自行車等它結(jié)構(gòu)簡單，方便實用，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。（一）自行車的有關(guān)原理一、 車體設(shè)計原理：手把連接

35、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，騎起來很優(yōu)雅：剎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：前剎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：接地的輪胎也是靠摩擦力使車子前進，剎車也是同樣道理：輪軸中央用滾珠軸承加黃油來減少摩擦，提高傳動效率：踏板是輪軸的運用：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：后齒輪傳動給后輪是一種作用

36、力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，是帕斯卡原理的運用二、為何自行車剛騎動時手把會不自覺轉(zhuǎn)動？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

37、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，以共有十種組合四、剎車原理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)而使后輪會上蹺綜合以上可知：自行車最好不要單獨剎前輪，若只有一個

38、剎車系統(tǒng)應(yīng)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（二）自行車中的物理知識圖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)化等力學、熱學及光學知識，下面具體來分析一下一、力學知識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)常上一些潤滑油，以

39、減小接觸面粗糙程度，來減小摩擦力(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(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，(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2壓強方面(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)=650N，可以

40、計算出自行車對地面的壓強為6.5×104Pa(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(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，(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(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3輪軸方面(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(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(3)自行車的飛輪也相當于一個省力的輪軸4杠桿方面：自行車的剎車把相當于一個省力杠桿5慣性方面(1)當人騎自行車

41、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(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6能量轉(zhuǎn)化方面(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(2)當人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(3)如圖4所示，自行車的車梯上掛有一個彈簧，在它彈起時，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，車梯自動彈起7聲學方面(1)自行車的金屬車鈐發(fā)聲是由于鈴蓋在不停的振動，而汽笛發(fā)聲是由于

42、汽笛內(nèi)的氣體不斷的振動而引起的8齒輪傳動方面(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)動的角速度為，則有v = R二、熱學知識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)生爆胎的情況三、光學知識在日常生活中，自行車的后面都裝有一個反光鏡，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

43、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四、電學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，就像我們在實驗室中看到的手搖發(fā)電機一樣，發(fā)出的電能供給車燈工作，起到一定的照明作用江河大堤與水庫大壩一般江河大堤和水庫大壩的橫截面如圖1甲、乙所示圖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，而水庫壩則恰恰相反，擋水面坡度陡，背水面坡度緩一、為什么江河大提與水庫大壩都修成上窄下寬無論是江河大堤，還是水庫大壩都修成上窄下寬

44、，其目的主要是為了“三防”1.防水壓根據(jù)液體內(nèi)部壓強公式可知，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

45、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，因此，對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，即所以對于江河大堤，迎水面坡度緩，水對大堤水平向外的推力小同時豎直向下的力大，有利于增大堤壩基底與堤壩的靜摩擦力，即可以防滑圖2圖4圖3對于水庫大壩受力分析，如圖3所示，根據(jù)液體壓強公式，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3設(shè)水庫大壩的總重力為，重心在處，為便于分析，設(shè)水庫中水對大壩

46、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，壩體會以水庫外側(cè)大壩的壩腳為支點有沿順時針方向傾覆的趨勢，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，能夠達到既增大重力，又增大力臂的效果，從而達到增大抗傾覆力矩G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)定體育中的物理跑的力學跑是不斷重復(fù)的周期性運動。波動的速率與頻率及波長的關(guān)系如下式：速率=頻率×波長 同理，跑的速率與步頻（每秒鐘所跑的步數(shù)）和步長（每跑一步的距離）的關(guān)系如下式：

47、速率=步頻×步長 要增大跑的速率，就要設(shè)法增大步頻和步長。例如一短跑者平均步頻為每秒4.6步，平均步長為1.8步，早其平均速率為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，要費較長時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充的速度的向量和。每跑一步所補充的速度，同

48、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大小等于F的反作用力，人體由于這個力在后蹬時間內(nèi)獲得補充的速度。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)過大，否則力量F用在升高身體太大而用在前進太小，這就減小了步頻和步長。短跑的后蹬角應(yīng)在52°60°之間，視體力與技術(shù)而定。 完成后蹬動作之后，人體就向前拋騰一步。接著，另一腿由擺動腿轉(zhuǎn)為支撐腿而著地，如圖（d）所示，這動作叫做前蹬。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

49、和R大小相等而方向相反。前蹬時，應(yīng)腳掌著地，以減小作用力R。 由圖可知，R是斜向后的，會減小前進速度。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？在桌面上豎立一段木棒，在底部輕輕水平推動，木棍可以直立移動，但如果用力過大，木棒就會向后翻倒。 如（a）圖所求，木棒被推時，它的底部受到兩個力，一是推力P，一是桌面的托力Q。這兩力的合力為F。 如果F通過木棒的重心，木棒就不會發(fā)生傾斜。 反之，如果F不通過重心，木棒就發(fā)生傾斜而向后翻倒，如圖（b）所示。 現(xiàn)在，左手托著木棒使它斜立，突然放手，同時，以右手用力推動木棒底部。若

50、P力大小適合，木棒就不會向后翻倒，能夠向前加速一段路程，如圖（c）報示。 短跑是分秒必爭的徑賽，必須爭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，就會發(fā)生身體后仰志的現(xiàn)象。因此，采用蹲踞的姿勢起跑，使地面（或助跑器）作用于足部的合力F通過人體的重心，如圖（d）所示，人體就不會后仰。在游自由泳時，下肢怎樣獲得推進力？由牛頓第三運動定律：作用力與反作用力大小相等而方向相反。 蛙泳時，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力。但是，在自由泳時，下肢是上下打水，為什么卻獲得向前的推進力呢？ 圖中表示人體作自由泳時，下肢在某一時刻的運作：右腳

51、向下打水，左腳向上打水。由圖可見，由于雙腳與水的作用面是傾斜的，故雙腳所受的反作用力P和Q是斜向前的（水所受的作用是向斜向后的）。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力。 同樣道理，魚類在水中左右擺尾，卻獲得向前的推進力，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？很多人會說：當然是比哪一隊的力氣大嘍！實際上，這個問題并不那么簡單。 根據(jù)牛頓第三定律（即當物體甲給物體乙一個作用力時，物體乙必然同時給物體甲一個反作用力，作用力與反作用力大小相等，方向相反，且在同一直線上），對于拔河的兩個隊，甲對乙施加了多大拉力，乙對甲也

52、同時產(chǎn)生一樣大小的拉力?？梢?，雙方之間的拉力并不是決定勝負的因素。對拔河的兩隊進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，就不會被拉動。因此，增大與地面的摩擦力就成了勝負的關(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；還有就是隊員的體重越重，對地面的壓力越大，摩擦力也會增大。大人和小孩拔河時，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，在短時間內(nèi)可以對地面產(chǎn)生超過自己體重的壓力。再如，人向后仰，借助對方的拉力來增大對地面的壓力，等等。其目的都是盡量增大地面對腳底的摩擦力，

53、以奪取比賽的勝利。為什么滑水運動員站在滑板上不會沉下去呢？看到滑水運動員在水面上乘風破浪快速滑行時，你有沒有想過，為什么滑水運動員站在滑板上不會沉下去呢？ 原因就在這塊小小的滑板上。你看，滑水運動員在滑水時，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夾角。當前面的游艇通過牽繩拖著運動員時，運動員就通過滑板對水面施加了一個斜向下的力。而且，游艇對運動員的牽引力越大，運動員對水面施加的這個力也越大。因為水不易被壓縮，根據(jù)牛頓第三定律（作用力與反作用力定律），水面就會通過滑板反過來對運動員產(chǎn)生一個斜向上的反作用力。這個反作用力在豎直方向的分力等于運動員的重力時，運動員就不會下沉。因此，

54、滑水運動員只要依靠技巧，控制好腳下滑板的傾斜角度，就能在水面上快速滑行?！跋憬肚颉钡膴W秘如果你經(jīng)常觀看足球比賽的話，一定見過罰前場直接任意球。這時候，通常是防守方五六個球員在球門前組成一道“人墻”，擋住進球路線。進攻方的主罰隊員，起腳一記勁射，球繞過了“人墻”，眼看要偏離球門飛出，卻又沿弧線拐過彎來直入球門，讓守門員措手不及，眼睜睜地看著球進了大門。這就是頗為神奇的“香蕉球”。 為什么足球會在空中沿弧線飛行呢？原來，罰“香蕉球”的時候，運動員并不是拔腳踢中足球的中心，而是稍稍偏向一側(cè)，同時用腳背摩擦足球，使球在空氣中前進的同時還不斷地旋轉(zhuǎn)。這時，一方面空氣迎著球向后流動，另一方面，由于空氣與球

55、之間的摩擦，球周圍的空氣又會被帶著一起旋轉(zhuǎn)。這樣，球一側(cè)空氣的流動速度加快，而另一側(cè)空氣的流動速度減慢。物理知識告訴我們：氣體的流速越大，壓強越?。ú匠蹋Ｓ捎谧闱騼蓚?cè)空氣的流動速度不一樣，它們對足球所產(chǎn)生的壓強也不一樣，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，運動員在削球或拉弧圈球時，球的線路會改變，道理與“香蕉球”一樣。GPS全球定位系統(tǒng) 一、發(fā)展歷史五十年代未，原蘇聯(lián)發(fā)射了人類的第一顆人造地球衛(wèi)星，美國科學家在對其的跟蹤研究中，發(fā)現(xiàn)了多普勒頻移現(xiàn)象，并利用該原理促成了多普勒衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)TRANSIT的建成，在軍事和民用方面取得了極大的成

56、功，是導(dǎo)航定位史上的一次飛躍，我國也曾引進了多臺多普勒接收機，應(yīng)用于海島聯(lián)測、地球勘探等領(lǐng)域。但由于多普勒衛(wèi)星軌道高度低、信號載波頻率低，軌道精度難以提高，使得定位精度較低，以滿足大地測量或工程測量的要求，更不可能用于天文地球動力學研究。為了提高衛(wèi)星定位的精度，美國從1973 年開始籌建全球定位系統(tǒng)GPS （Global Positioning System）。在經(jīng)過了方案論證、系統(tǒng)試驗階段后，于1989年開始發(fā)射正式工作衛(wèi)星，并于1994年全部建成，投入使用，歷時20年，耗資200億美元，是具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。二、基本組成GPS系統(tǒng)包括

57、三大部分：空間星座部分-GPS衛(wèi)星；地面控制部分-地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分-GPS信號接收機。1. 空間星座部分按目前的方案，全球定位系統(tǒng)的空間部分使用21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座，記作（21+3）GPS星座，高度約2.02萬千米，均為近圓形軌道，運行周期約為11小時58分，分布在六個軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為55度。衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方，任何時間都可觀測到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形（DOP）。這就提供了在時間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰ΑＰl(wèi)星向地面發(fā)射兩個波段的載波信號，載波信號頻率分別為1575.442兆 赫茲（L1波段）和1227.6兆赫茲（L2波段），衛(wèi)星上安裝了精度很高的原子鐘，以確保頻率的穩(wěn)定性，在載波上調(diào)制有表示衛(wèi)星位置 的廣播星歷，用于測距的C/A碼和P碼，以及其它系統(tǒng)信息，能在全球范圍內(nèi)，向任意多用 戶提供高精度的、全天候的、連續(xù)的、實時的三維測速、三維定位和授時。2. 地面控制部分GPS系統(tǒng)的控制部分由設(shè)在美國本土的四個監(jiān)控站、一個上行注入站和一個主控站組成。監(jiān)控站的主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。主控站設(shè)在范登堡空軍基地，主要任務(wù)是收集各監(jiān)控站對