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科技創(chuàng)新大賽作品,科技創(chuàng)新大賽 作品

來源:整理 時間:2023-05-22 16:09:56 編輯:智能門戶 手機版

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1,科技創(chuàng)新大賽 作品

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人文社會的課題當然可以,我們那有很多人做人文社會的課題,但是貌似社會科學(xué)得獎不是很容易,不一定是發(fā)明,有創(chuàng)新性就行,你要有就參加吧,明年的在山東舉行。

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全國青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎作品選 全國青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎作品選(二)(論文類)物理學(xué)科論文對自行車前后輪受摩擦力方向的研究湖北省黃石市第七中學(xué)徐晶晶 輔導(dǎo)教師 徐艷紅(全國一等獎)摘要:在研究性學(xué)習(xí)課中,我在徐艷紅老師指導(dǎo)下進行了對自行車前后輪受地面摩擦力方向的實驗研究,經(jīng)過反復(fù)的實驗探索和思考,我總結(jié)出六種有趣有效的判斷方法,并充分認識到摩擦力方向與相對運動方向或相對運動趨勢方向相反。 自行車能前進靠的是地面的摩擦力。我們要了解自行車的運動原理,首先就要了解當我們騎自行車沿直線正常前進時,地面對車輪的摩擦力情況。用怎樣的方法,能夠判斷出地面對車前后輪的摩擦力方向呢?在研究性學(xué)習(xí)課中,我們以此為課題進行了多次實驗研究。以下是我們總結(jié)出的幾種實驗判斷方法,非常有趣和有效。 一、打滑判斷法 寒冷的冬天,讓自行車行駛在冰面上,由于冰的表面很光滑,車難以向前運動,而只是在原地打滑,我們發(fā)現(xiàn)車傾倒之前,只有后輪在原地打滑,而前輪并不旋轉(zhuǎn)打滑??梢?,后輪是主動向后“蹭”地面,所以地面對后輪的摩擦力方向是向前;而前輪,除非當自行車向前運動時地面會“主動”去“蹭”前輪,才能使它轉(zhuǎn)動,可以看出地面對前輪的摩擦力向后。 二、“沙中受阻”判斷法 讓一個同學(xué)騎自行車在操場上的跳遠沙坑中行駛,由于沙較深(約15cm),車輪會陷入沙中使行車困難,當車停止向前運動以后,由于騎車人繼續(xù)奮力蹬車,旋轉(zhuǎn)的后輪使它底下的沙子不斷向后甩出,可見后輪對地面的摩擦力方向是向后的,根據(jù)牛頓第三定律,當然地面對后輪的摩擦力方向是向前的。 我們還觀察到,車受阻后,前輪并不轉(zhuǎn)動,可見它的情況與后輪不一樣:自行車行駛時,前輪受到地面給它的摩擦力方向是向后。 三、“膠布卷邊”判斷法在車的前、后橡膠輪胎外側(cè)(輪胎上能夠反復(fù)接觸到地面的部位)各牢牢貼上一塊醫(yī)用膠布,在自行車向前行駛一段路程后,我們檢察膠布,發(fā)現(xiàn)后輪所貼膠布是先挨地的一端起了卷邊,而前輪所貼膠布是后挨地的一端起了卷邊??梢韵氲剑驗榈孛鎸筝喚哂蟹较蛳蚯暗哪Σ亮?,對前輪具有方向向后的摩擦力,所以才有這樣的結(jié)果。四、“雜技聯(lián)想”判斷法雜技高手可以使前輪騰空,只靠后輪著地向前行駛,只要他一直踩踏板,車就會一直向前,甚至可以加速,可見地面對后輪的摩擦力是向前。但是如果換成后輪騰空、前輪著地行駛,即使他一直踩踏板,自行車也會慢慢地停下,可見地面對前輪的摩擦力是向后。在這里要注意,因為踏板軸鏈條是與后輪軸連接的,所以有這兩種不同情況。 五、車輪“長”毛設(shè)想法如果將軟毛的刷子有毛的一面朝下,在桌面上拖動,那么軟毛伏倒的方向,就能表明毛刷受摩擦力的方向。設(shè)想自行車前、后輪表面“長”滿一圈短短的絨毛,那么這些絨毛在地面摩擦力作用下會倒向哪個方向呢?可想而知,前輪上一圈毛倒伏方向與后輪上一圈毛倒伏方向相反,如圖1所示。實驗結(jié)果是否與圖1相符呢?(本文為敘述方便,將后輪的毛倒伏方向稱為順時針方向,前輪的毛倒伏方向稱為逆時針方向。)1.我們用萬能膠將兩小塊毛皮都按順時針的毛方向分別粘牢在自行車前、后輪上。經(jīng)過騎一段路程后發(fā)現(xiàn),后輪順時針的毛依然服帖,而前輪上原來順時針的毛顯出不那么服帖。2.我們用萬能膠將兩小塊毛皮都按逆時針的毛方向分別粘牢在自行車前、后輪上。經(jīng)過騎一段路程后發(fā)現(xiàn),這次是前輪逆時針的毛依然服帖,而后輪上原來逆時針的毛顯出不那么服帖。兩次實驗結(jié)果印證了設(shè)想的圖1的結(jié)果,說明了自行車前、后輪受到地面摩擦力方向分別是向后和向前。六、“主動、從動輪”直接判斷法觀察普通的自行車,后輪胎是主動輪(它與踏板軸的鏈條連接),是能“主動”旋轉(zhuǎn)的輪子,是使得自行車前進的“動力之源”:而前輪是從動輪,是“被迫”旋轉(zhuǎn)的,起輔助行駛和輔助平衡的作用。主動輪受地面摩擦力方向是與車運動方向相同(向前),從動輪受地面摩擦力方向是與車運動方向相反(向后)。以上六種方法,是我們在開展研究性活動課中,通過自己觀察實驗得出來的。用類似的方法,我們還研究了汽車行駛時前、后輪受地面摩擦力的方向,人行走時前、后腳受地面摩擦力的方向等等,充分認識到摩擦力方向與相對運動或相對運動趨勢方向相反。開展研究性學(xué)習(xí),既有趣又有效,同學(xué)們開動腦筋,思維活躍,比坐在教室里光是聽老師講效果要好得多,我們的思維能力和創(chuàng)新能力得到很大的提高。注:黃石七中徐晶晶已于2004年保送到武漢大學(xué)應(yīng)用物理專業(yè)。
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