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初中物理之物理生活怎么做

2023-08-09 11:59:35 高考在线

物理生活：放大镜的制作原料及方法

制作原料

透镜

传统的放大镜镜片是玻璃，十分合乎经济原则，但是重量稍微笨重。

较贵重的可以是些稀有矿石，例如：红宝石、黑宝石、蓝宝石、玛瑙、粉水晶等。

比较另类及有创意的可以是：水

镜柄

只要是固态，和玻璃，汞物品，几乎都可以作为镜柄的原料，例如：

玻璃

塑胶

金属 (金、银、铜、铁、锡……都可，只是价钱不一罢了，但有些异常昂贵。)

木

贝壳

硬纸

制作方法

方法一:　(1)材料：老花镜片一个;薄铁皮;小木条;小圆钉。

(2)制作方法：

①取宽0.5厘米，长为花镜片长1.2倍的薄铁皮一条(罐头桶即可)。

②在铁皮条上画出中线。

③在中线两侧用铁钉各钉出一排突起(如图)，注意不要钉透。

④将花镜片放在铁皮两排突起中间，将铁皮沿镜片周长卷起，突起向内。

⑤取长10厘米，0.8～1.0厘米见方的小木条一根，将裹住花镜片的铁皮条两端用小圆钉钉在木条的一端(如图)，这样，一个简易的放大镜就制成了。

方法二:(1)材料：圆形花镜片两个;马粪纸一张;三合板或薄木板一块;小镜片一个;铁丝和圆钉若干;乳胶;小木条;

(2)制作方法：

①取长15～20厘米马粪纸(鞋盒即可)，宽以花镜片周长为准，宽出1厘米即可，卷成筒状(如图1)。

②用透明胶条将花镜片分别固定在纸筒两端。

③取10厘米×10厘米三合板或薄木板一块，中央开1厘米孔一个。

④在三合板一边的中点和相对的两角处各粘一个高5～8厘米的木条腿(位置如图2)。

⑤在三合板(相当于载物台)的上面两后腿的中间位置竖直粘一个高20厘米的小木条(如图3)。

⑥用铁丝(10号铅丝)弯成一镜筒支架，一端套住镜筒，另一端固定在竖直木条上(手动其一端可使镜筒上下移动)。

⑦在三合板下面，用铁丝弯一个反光镜支架，将小镜片装上，固定在通光孔下(如图4)。

⑧使用时按显微镜的使用方法即可，注意用手上下移动镜筒时要轻慢和稳(放大倍数依花镜片的度数而定)。

生活中的物理之系统误差的妙用

系统误差又叫做规律误差。它是在一定的测量条件下，对同一个被测尺寸进行多次重复测量时，误差值的大小和符号(正值或负值)保持不变;或者在条件变化时，按一定规律变化的误差。前者称为定值系统误差，后者称为变值系统误差。

在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。

系统误差是与分析过程中某些固定的原因引起的一类误差，它具有重复性、单向性、可测性。即在相同的条件下，重复测定时会重复出现，使测定结果系统偏高或系统偏低，其数值大小也有一定的规律。例如，测定的结果虽然精密度不错，但由于系统误差的存在，导致测定数据的平均值显著偏离其真值。如果能找出产生误差的原因，并设法测定出其大小，那么系统误差可以通过校的方法予以减少或者消除，系统误差是定量分析中误差主要来源。

在对同一被测量进行多次测量过程中，出现某种保持恒定或按确定的方法变化的误差，就是系统误差。

在古罗马法中，如果所有法官都一致认为嫌疑人有罪，该嫌疑人反而会遭到赦免。

这个规定听起来有些违反直觉，但那时的立法者显然已经注意到全体一致的判决意味着司法程序中间出现了系统性的偏差【系统误差】，尽管不一定能发现具体是什么样的偏差。他们直觉性地认为，一旦事情发生得过于顺利，很可能就有哪里不对了。

在一篇论文中，来自澳大利亚与法国的研究者深入地研究了这一现象，他们把它称为“一致性悖论”。

论文作者之一德里克·阿博特说，“一致性通常被看做是可靠的象征，但很多人同时意见一致的概率是很小的，所以我们如此相信一致性其实并没有根据。”

1、不可能发生的一致

研究者以证人指认犯人为例研究了“一致性悖论”。

警方会让证人在按顺序出现的几个人的照片中找出嫌疑人。理想条件下，指认同一个人有罪的证人数目越多，这个人真正有罪的概率就越大。然而研究表明，当同时指认一个人为嫌疑人的证人数目增加到一定程度后，他们指认正确的概率反而会降低，直到最后与随机的猜测并无分别。

之所以出现这种情况，是因为存在系统偏差，如警方给证人展示照片的方式，或是证人自身的个人偏见等等，哪怕是极小的偏差都会对整体结果产生极大影响。

只有在系统偏差近似于 0 的情况下，看法一致才意味着接近真相。比方说，如果让证人完成一项较为容易的任务，比如从一堆香蕉中找出一个苹果，所有人都几乎不会出错，很容易出现多人结论一致的情况。

而指认犯人要比在一堆香蕉中找到苹果复杂得多。模拟显示，如果证人只在犯人落荒而逃的时候匆匆瞥了他们一眼，他们认错人的概率会高达 48%。在这种情况下，证人指认的结果不一致，才是正常的;而许多证人同时指认一个人为犯人的概率是相当低的。低概率事情，如果发生了，就说明可能是系统出现了偏差。

2、“一致性悖论”的深远意义

在法律领域之外，“一致性悖论”还有很多用武之地。一个重要的应用就是加密技术。

数据加密通常通过确认一个很大的数字是否为质数来进行，这个判断过程的错误率要达到非常低才行：低于 2 的 -128 次方才可以接受。

在这一过程中，可能出现的系统偏差就是计算机故障。大多数人都不会想到，宇宙射线会导致电脑将一个合数误认为质数，毕竟这件事发生的概率只有 10 的 -13 次方——但注意，这个概率要大于我们所要求的误差 2 的 -128 次方，所以这类误差主导了整个过程的安全性。正因于此，加密协议所宣称的安全程度越高，实际的过程就越容易受计算机故障影响。

“大多数的‘悖论’违反我们的直观感知，不是因为我们的直观感知错了，而是我们掌握的信息不够。”阿博特说，“我们会感到惊讶，是因为不知道证人指认的正确率如此之低，也不知道加密过程中计算机的故障成为了主要的影响因素。”

3、“一致性悖论”的其他例子

1. 大众汽车丑闻

9 月，大众汽车公司被曝在汽车中安装了作弊软件，可以识别汽车是否处于被检测状态，在车检时秘密启动，减少尾气排放以使其达到排放标准，而在平时行驶时仍然超标排放污染物。

然而，用软件作弊的后果就是，排放检测结果过于一致，甚至“好得过分”了(too good to be true)。

美国环保局检测排放的小组最初对大众汽车产生怀疑，就是因为他们发现不管是大众的新车，还是开了五年的旧车，排放的污染物都在同一个水平线上，这种可疑的一致性，暴露了由作弊软件带来的系统偏差。

2. 神秘连环凶手

另外一个有名的“too good to be true”的事件发生在 1993-2008 年的欧洲。

警方发现，在法国、德国、奥地利发生的 15 件罪案的现场，都有同一个女性的 DNA。这位“神秘连环杀手”被称为“海尔布隆魅影”，而警方直到最后都没有找到她。

DNA 证据非常一致，极具说服力，但最终事实证明它是错的，是个系统误差——警方用来收集 DNA 样品的棉签被污染了，所有样品上都含有的 DNA 来自同一位女性，就是工厂里制造棉签的那位女工。

3. 大比分压倒?不太可能

如果一个党派赢得了选举，获胜的党派往往只是以微小的优势压倒对方。

我们通常希望自己支持的一方大比分获胜，但如果这种事情真的出现，很可能是有人操纵了选票，造成系统偏差。

4. 实验数据太好，可能是造假

在科学中，理论与实验必须互相支持，并肩同行。每个实验中都有背景噪音，也会有实验误差。

在科学史上有相当一些著名实验，其结果后来看来都有点“好得过头了”，争议最大的就是测量单电子电量的密立根油滴实验和孟德尔的遗传实验。如果实验结果过于“干净”，没有预期中的噪音和异常值，我们就有理由怀疑实验人员有意择优挑选，选择了好的数据，排除了异常值，造成了“证实性偏见”。

从物理的角度浅析弧线球与飞碟球的不同

1。在油区几乎匀速的滑动阶段;

2。在薄油区开始由滑动转化为滚动的阶段(球开始滚动但滑动状态并未完全停止);

3。在无油区的自由滚动阶段(是否有加速的效果要根据球速出手和球道状况来判定)

如果我们假定球与球瓶的碰撞是纯粹的弹性碰撞，那么第一次碰撞的1号瓶的运动方向应该是球和瓶在碰撞时的中心点的连线方向。而球的运动方向和1号瓶运动方向的夹角取决于两者间的质量比。以斯诺克台球为例可发现如果两者间的质量相同，其碰撞后的夹角必然是90度(正碰除外)，而质量差越大夹角越小。而从弹性碰撞的定理可看出质量差越大碰撞后球所能保持的能量越大。这也就说明了为什么10磅以下直球击中1，3位留五号瓶的机率较大的原因。

从滑动到滚动的转化运动模式上，弧线和飞碟走了两条完全不同的路：

1，弧线选择的是完全利用和加强这种转化，让球在滑动过程中带有较高的转动势能，在无油区能利用转化过程使球形成弯曲并有明显的滚动加速---油区的油量越高，尾段越干净，效果越明显。

2，飞碟选择的是部分利用但抵抗这种转化的方式，让球水平旋转可以使球在出油区后仍曾滑动状态前进，而利用无油区的阻力使球的转轴产生角度变化---控制这个角度变化的结果是很重要的，油区的油量越高，尾段越干净，转轴角的变化越突然。

从控制一次碰撞的结果上，弧线和飞碟也走了不同的路：

1。从斯诺克的技巧我们可以发现，使母球和子球碰撞后运行轨迹的夹角缩小的最高方法是“跟杆”(击打母球上部)，也就是让母球有强烈的向前滚动。-----弧线球就是利用了这个原理，除了球重因素外更重要的就是强烈的向前滚动，加上几何角度的作用，使球碰撞1号瓶后仍向5号瓶方向斜入，经过第二次碰撞后还能切入8，9号瓶之间。-----这也就解释了为何有些尾段无力的球打入1，3位后会留8号而一些过厚而尾段急的球会留9号的原因(右手为例)

2。而飞碟第一次碰撞时的运动状态是右上旋(右手为例)，右上旋也是保持碰撞后轨迹夹角的方式之一(可用斯诺克做实验)，所以理想的飞碟球在一次碰撞后能向着3号瓶方向运动，而经过二次碰撞后撞入10号瓶位置。-----观查录象(曾素芬)发现左侧放点进1，3位的飞碟球1号是连续撞击2，4，7号;3号瓶撞击5，8号瓶;六号撞击9号，球经三次碰撞后击中10号。

对于弧线球来讲，如何在与1号瓶经过第一次碰撞后还能以保持一定角度和能量击中5号瓶是全中的关键。

我们可以假设一次碰撞后的1，2，4，7瓶完全不参与其它的球瓶运动，那么剩下的六支瓶依然是一个缩小化的三角形---3号瓶为尖，第二排是5，6号瓶，第三排是8，9，10号瓶。

这时球经过一次碰撞后理想状态是击入3，5号瓶之间(如同1，2位)，并能控制在击入5号瓶后继续击中9号瓶左侧。

所以：如果球尾段无力，在击中1号瓶前转动势能耗尽，将容易过厚的击入3号瓶位，就如一个1，5位入角的球打入剩余六支瓶所行成的小三角形，容易导致5号和6号瓶横倒，留下8号，10号(有时会同留下形成分瓶)如果球的翻转角度过大或切入1号位过厚，击入1号瓶后容易过薄地切入剩余六瓶形成的三角形，使球最终向8号位运行，容易留下9号瓶(过厚入点时产生4，9分瓶的原因在此)。

其实小弧线和大弧线入袋和全倒的原理是完全一样的，一个BANANA轨际的大弧线不见得比一个推得较深而后急转的小弧线入袋角度大。弧线球最关键的杀伤力来直于一定角度和滚动势能，也就是必须控制入袋的时机，弧线是否优美，弧度是不是很大是意义不大的。

在前一篇的分析中已经可以看出，弧线球是利用了斯诺克的“跟杆”原理控制入袋后的轨际的，而弧线球本身在球道上的运行分为5个阶段：

1，滑行阶段(在油区滑行，球的强烈自转保持了运行姿态的稳定和滚动势能)

2，翻转初期(又称起勾前期，在薄油区或无油期前段，球受到球道磨擦阻力，球的自转和球心偏重开始起作用，开始翻转和形成滚动但仍以滑动为主，球的运行的减速起弯)

3，加速翻转期(球已完全离开油区，球道的磨擦力使球的自转和球心偏重形成的惯性矩作用增强，球的滚动趋势成为主要运动方式，球滑行段方向惯性作用逐渐减弱，球开始加速)

4，直线加速期(球由于自身惯性矩的作用，自转方向和运动方向趋向一致，球呈直线运行，但球的自转所产生的滚动势能尚未消耗完毕，球仍呈加速状态)

5，直线减速期(球球的自转所产生的滚动势能消耗完毕，球呈自由滚动状态，并不断的减速)在上速5个阶段中只有把球控制在第3阶段中后期或第4阶段入袋，才可能真正使球在一次碰撞后向着1，3，5，9的方向运行。过早和过晚进入都没有“跟杆”的效果。现在有部分球友过于追求大的弧线而违背了弧线球的最基本有素----尾段加速。。。。。。球的弧度越大，越要求有高的初速和转速!!!因为大的弧线其实等于是加长的球道，球在滑动期的损耗和滚动入袋的距离都加大了很容易形成在减速状态下入袋(俗称前弯后直或早起早衰)，这样的大弧度是毫无意义的。。。。。。PBA选手的大弧度是建立在高速高转速的基础上的，只有在确保入袋时机正确的前提下，根据自身现有能力和球道状况来决定弧线和勾曲板数才有意义。弧线其实不存在大小曲线的本质曲别，右侧入点的宽位球，在干道时为了防止球早转(向1号瓶左侧运行)，往往要提高前速以增加滑长，这样有时会使转动势能减弱，入袋时加速期提前结束，留8，10的机会增加，控制的不好又会打得过厚，这时就需要向左调板，外放来加大弧度了。。。。。。

其实分析球入袋后的走向和瓶间关系并不复杂，按现在的趋势是采用剥离法分析的，也就是不考虑球瓶间过多次的碰撞和乱飞乱扫的偶然性-----因为现在国际比赛正在向重瓶化发展，在国内球馆常见的球瓶飞上半空或巡逻兵式的横扫一片是偶然性越来越小了。