分子引力和大气压强谁起主要作用

来源 :中学物理·初中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:infoerp2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  图1是笔者演示固体分子间存在引力的实验图。现将人教版新教材该实验的过程引述如下:将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。教材没有对实验进行分析,给出的结论是:两个铅柱没有被重物拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在引力。我们知道大气压强是很大的,[TP5CW35。TIF,Y#]一标准大气压作用在一平方厘米的面积上会产生10 N的压力。 把两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两底面实际接触面间没有空气,有可能主要是大气压力差使两个铅柱结合在一起,没有被重物拉开。到底是分子引力起主要作用还是大气压力差起主要作用呢?已有老师在几乎真空的环境中做了这个实验,证明确实是分子引力起了主要作用。本文从理论上就分子引力起主要作用作一探讨。
  两物体接触时,由于表面是粗糙的,只有个别粗糙峰(即微凸体)的顶部会发生真正接触,大部分区域是有间隙的,接触点成离散型分布状态。各真实接触点的总和称为真实接触面积。真实接触面积只占表观接触面积的很小一部分,可能比表现的宏观接触面积的万分之一还要少。
  将两个铅柱的底面削平、削干净(除掉氧化物、污物),表面仍然是粗糙的,然后将两个铅柱紧压着转捻一下,由于铅较软,接触点发生变形,松开手后,铅柱不受压力,两表面仍是粗糙表面接触,根据A=[SX(]W[]σS[SX)],式中A表示真实接触面积、W表示载荷、σS表示接触面中软材料的抗屈服极限,可以认为两铅柱底面间的真实接触面积几乎不变。
  [LL][HJ1。5mm]
  现估算两铅柱结合在一起,下铅柱下挂总重12 N(质量1200 g)的钩码静止时(见图1),下铅柱所受的大气压力差。已知下铅柱外径D约2 cm,内径d约0。8 cm。大气对它向上的压力
  F向上=p0S表,
  S表=[SX(]π[]4[SX)]D2。
  大气对它向下的压力F向下=p0(S表-S真),
  下铅柱所受大气压力的合力F大是向上的,
  F大[WB]=F向上-F向下=p0S真=p0×10-4×[SX(]π[]4[SX)](D2-d2)
  [DW]=105 Pa×10-4×[SX(]3。14[]4[SX)]×(22-0。82)×10-4 m2
  [DW]≈0。003 N。
  [TP5CW36。TIF,Y#]
  这里真实接触面积按宏观(表观)接触面积的万分之一估算。即使真实接触面积按宏观(表观)接触面积的千分之一来估算,F大也只约等于0。03 N。
  现在分析下铅柱受到的力,这里忽略铅柱分子之间的引力。下铅柱受重力G约1。6 N,钩码对它向下的拉力F拉等于12 N(g取10 N/kg),大气对它向上的压力F大(实际上是大气压力的合力),如图2。根据物体的平衡条件,有F大=G F拉,而实际上F大远小于G F拉,因此铅柱分子之间的引力不能忽略,且铅柱分子之间的引力约等于G F拉,远大于大气压力差。根据以上分析,主要是分子之间的引力使两铅柱结合起来不被重物拉开,大气压力差起次要作用,教材上的结论是正确严谨的。实验中将两铅柱紧压着转捻一下,目的是使更多的分子接近到分子吸引力作用半径之内,增大铅柱分子之间的引力。
  [KH-2][KG-2][CDH01155]
  [FL(K2][HJ1。4mm]
  [HT6F]★★(3)一根钢棒如何判断其有无磁性(至少两种方法)?
  ★★(4)一根条形磁铁的北极去吸起两枚大头针,这时两枚大头针远离磁铁的远端将会[JY]()
  A。互相吸引B。互相排斥
  C。不发生作用D。无法判断
  3。本节课学习过程中你还存在哪些疑问。
  演示:铁棒和钢棒磁化后的效果不同
  教师介绍:软、硬磁性材料。硬磁性材料常见的有高碳钢,铝镍钴合金,钛钴合金,钡铁氧体等。还应用于磁记录,如录音磁带,录象磁带,电脑磁盘粉等。软磁性材料指磁化后,不能保持原有的磁性。如软铁,硅钢,铁镍合金等。用来制造变压器,电磁铁等。
  教师启发:磁化的反过程叫什么?怎么去磁?
  拓展:磁体产生磁的原因大概如下:每个原子核周围旋转的电子看成是电流,而电流会产生磁场,当磁场方向都差不多朝同个方向时(与原子排列有关),整个物体表现出磁性。去磁的原理就是把原子核的排列打乱(震动,加热使其热运动加剧等),[HJ1。66mm]以致原子杂乱排列,磁场互相抵消,整个物体不显磁性。
  主要的消磁方法有以下几种:
  (1)加一与磁体原来磁化方向相反的、磁感应强度适当的外磁场。
  (2)把磁体置于一个强度逐渐减小的交变磁场中。
  (3)加热使分子热运动加剧,因分子电流方向不一致而失去磁性。
  (4)把该磁体放在地上多摔几次。
  巩固环节:比一比,看谁得的星级高?学生静静地“书写”在导学案上。之后“尽情”地表达自己地想法。
  最后质疑,解答。
  认知理论认为:学习动机是推动学生进行学习活动的内在原因,是激励、推动学生学习活动的强大动力,又称“学习的动力”。人的学习动机是在某种需求的基础上产生的。学生学习科学的需求首先是满足其好奇心的内在需求。教师做教学设计时需要关注。
其他文献
本刊2014年第9期《高中物理图象探讨》文中例4给出的解答,市面某些资料也见类似推断,笔者认为存在一个隐性错误,特提出讨论.  题目 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率P出和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图1中a、b、c所示,根据图线可知  A.反映Pr变化的图线是c  B.电源电动势为8 V  C.电源内阻为2 Ω  D.当电流I=0.5 A时,外电路电阻为6
笔者常组织和指导学生进行物理“研究性”学习,试图引导学生学会运用研究的方法,把学到的物理知识及时应于实际,以进一步激发他们学习物理的兴趣和动力,在自主研究中拓展知识面,培养迁移和创新意识,提升学习和思维能力.  有一“研究性”学习小组的学生在实验室做“用单摆测定重力加速度实验”时,看到了实验室中老式摆钟,于是萌发出一个研究课题,就是“摆钟的钟摆究竟是如何摆动的?”他们查阅了一些教辅资料,发现对“摆
概念是初中物理教学的基石,没有概念的理解就没有物理知识的大厦建构。但物理概念教学的理论重要性,并不能代替物理概念教学的实际被忽视的情形。初中物理概念由于其基础性、“简单性”,又因为对概念的考查往往比较直接,因此实际教学中概念构建的过程被忽视的情形并不鲜见,其导致的结果就是学生对概念理解的生疏,以及对物理概念的错误认识。其中尤以后者的危害为大,比如说相当一部分学生常常说“我最讨厌记概念、考概念”,其
期刊
高中物理的学习是有难度的,大部分学生怀有恐惧感,尤其是部分女生更是谈物理色变.究其原因,无非三点:第一困难来自物理知识本身较为抽象难懂,第二学生本身的基础薄弱、方法欠当,第三来自教师教学方法欠缺.一句话,物理知识难造成学生难学、老师难教.有没有好的学法引导学生更有效率地学习,有没有好的教法更大地提高成绩,笔者从教学实践中总结出学好物理的三字诀,即爱、懂、通.  1 让学生明白学习经历的过程就是爱、
新课程要求教师在物理课堂教学中要善于提问,充分发挥有效提问的功能。问题是学习之始,提问在初中物理课堂里扮演着很重要的角色,它是质疑的开始,是思维的源头,是学生主体的具体实现。有效的提问,可以调动学生学习的自主性和积极性,激发学生探究问题的兴趣。有效的提问,可以启发学生由表及里的思考,提高学生的思维能力。有效的提问,可以帮助学生巩固知识、启发思维、挖掘潜能,引导学生进入知识的殿堂。下面笔者就研究的“
期刊
物理作为高中教学的主干课程,是一门以实验为基础的科学,物理课堂的探究式教学对培养学生的能力起着至关重要作用,因此必须引起我们的重视.随着科学技术的发展和课程改革的推进,避免填鸭式教学和借助于更多教学辅助设施的研究性教学模式已经开始进入各高级中学课堂.  1 借助多媒体巧妙辅助教学  在如今信息技术日新月异的发展背景下,运用多媒体教学手段进行教学优势有两个:  2.1 可以提高学生对计算机的学习和认
关于学生实验,课程标准已经提出:义务教育物理课程应让学生通过观察、操作、体验等方式,经历科学探究过程,认识物理概念和规律,学习科学方法,树立正确的世界观,应充分利用已有的实验器材,努力开发适合本校情况的实验课程资源,尽可能让学生自己动手多做实验,为了便于教学和评估,初中阶段学生必做20个实验。 在标准中,科学探究既是学生学习目标,又是重要的学习方式,将科学探究列入“课程内容”,旨在让学生经历与科学
期刊
要切实贯彻落实新课程改革的理念和标准,提高教学效率,必须要在教学的各个环节上有所改革,才能给新课程标准下的课堂注入活力.新课程强调的是一种学习模式的变革,使学生由被动接受转为主动吸收,发展更多样的学习方式,提倡自主、探究和合作学习.在这样一种模式下发展学生的主观能动性、主体意识、创造性及独立性,从而培养学生的实践能力和创新意识.高中物理是一门注重实验的学科,教师要构建高效课堂就必须培养学生的自主探
斜面和斜面上的物体组成的系统这类问题的综合程度较高,对学生的能力要求也高,又是高考考查的重点.面对这类问题,许多学生不知所措,难以把握其问题的关键,并找到解决此类问题的最根本方法.本文就此类问题以三个例题为例进行分析,提供破解此类问题的方法.  例题1 如图1所示,物体b恰能在斜面上沿斜面匀速下滑,设此过程中斜面a受到水平地面的摩擦力为f1;若沿此斜面方向用恒力F1向下推物体b,设此过程中斜面a受
最近参加杭州市某中学招聘教师,前来应聘的6位教师全部是应届硕士研究生。课题都是《指南针为什么能指方向》。6节课的教学除了有一位老师所采用的实验项目(有较强的开放性)有所不同之外,总体设计没有太大的差异,感觉如出一辙。其实在日常教学中,对于本节课的教学设计也大多如此,故有普遍性,笔者有些想法整理出来与同行交流。  1一个普遍采用的教学设计  本节内容主要涉及5个概念和1个规律,老师们普遍采用了这样的
期刊