【论文】生活中的趣味物理研究性学习

1、生活中的趣味物理研究性学习摘要：随着人们生活水平的不断提高，假日出游成为一种时尚。飞机、火车、汽车和轮船是主要的交通工具，虽然飞机速度最快、最舒适，但价格也是最贵的，所以人们出游常常选择乘坐火车，在火车路途中还可以边享受假日边观赏风景，趣味多多！也许很多人并没有认真观察过火车，其实火车上有许多有趣的物理现象和物理原理。为了更多的了解火车，体会更多的趣味，我们提出了火车的趣味物理的研究课题，通过研究，了解到火车行驶时速度对铁轨的影响和火车头质量对火车行驶时的影响等问题，了解更多火车上的物理知识让我们更热爱生活、充实生活！背景：火车是第一次工业革命的产物。它的发明是人类社会的一大进步，正是由于它的

2、出现，代替了人的步行、马车的运输，大大提高了工业上的运输效率，促进了生产力的发展，同时方便了人们的生活。随着时代的变迁，社会科技水平的进步。火车的构造和性能也得到了很大的改进。如今的火车已不再是旧时代用于重工业上的运输，现在更用用于人们生活的每一个部分，它方便了人们的出行，然而由于火车的飞速发展，也引起了人们对火车的兴趣，去发现和研究许多有关于火车的物理问题。火车是一个很好的研究对象。正文：什么是研究性学习？学生在教师的指导下，从社会科学和自然科学发现某个问题或专题，用科学研究的方式、方法去认识问题，获取知识，以达到问题的认识深化或者最终解决，这就是研究性学习。在研究性学习中，研究方案的确定，

3、资源的开发利用，合作者的确定均由学生自主解决。研究性学习能突出学生在教育中的主体地位，为学生提供自由活动的空间，优化学生的智能结构，在当前，它代表了教育改革的方向，那么，在物理教学中，如何开发和实施研究性的学习呢？“研究性学习”的意义爱因斯坦有句名言：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”学习物理就必须敢于质疑，提出问题。它是探究物理的开始关键。创造性思维离不开一定的知识基础，因此研究性学习与高效的学习并不是对立的，而是相互依存，相互转化的。研究性学习的历史性与时代性我们今天倡导的研究性学习既具有历史性，又具有时代性。把研究性学习置于历史的背景中加以反思，理解今天倡导的研究性学习与历史上曾反复

4、出现的类似观点的区别与联系，结合今天的时代精神赋予研究性学习新的内涵，使之体现鲜明的时代色彩是一个重大的理论与实践的课题。搞好研究性学习，需要协调好三种关系：（）理解与探究。探究性学习能力不能凭空产生，是在接受性学习、拓展性学习、积累性学习、理解性学习的基础上发展而来的。如果没有丰厚的知识储备，没有对原文透彻的理解，是不可能发现问题、更不可能去探究并解决问题的。如果连原文原著还没有读懂便乱加指责，就是无的放矢，这样的探究只能制造新的妄解、曲解。 （）自主与合作。探究学习应立足于自主探究，合作只是辅助。诚然，合作是必不可少的，协调的合作省时高效。但合作集体中人人都自主地完成分工的任务，才会有集体

5、成果产生。如果都等着分享其他合作者的成果，就有可能出现“三个和尚没水吃”的尴尬局面。 （）解疑与存疑。探根究底读书法的理想目标是通过发现问题、分析问题，最后解决问题。许多看似复杂的问题经过一番探究，确实可以迎刃而解，雪化冰消。但有些问题并不是一次探究就能完全解决的，应该实事求是，不必强不知以为知，应允许留有继续探索的空间。学科研究性学习的课堂教学形态也同样不是封闭的，学科研究性学习的开放性主要表现在两个方面：一是课堂形态的开放性，单一学科的教学不应排斥综合性的学习，课堂与社会，学科与学科的交流应该是流畅互动的。二是活动过程开放性，学科研究性学习应该以学生自主活动、自主实践和探究为主，学生可以不

6、受书本束缚，走出课堂、走出学校，增加直接体验。三是教学目标的开放性，打破单一学科教学目标的限制，是顺利实施学科研究性学习的重要保证。火车的相关物理知识知多少？这次我们组是针对火车的火车头质量和火车在拐弯是的向心力等问题对火车的影响。它们之间到底存在着什么关系呢？我们也许对火车的火车头质量给火车的影响还知道得不多，那么火车头做得轻些好吗？这可不行！原因倒不是因为材料和技术不允许，而是，火车头一旦做的轻了，它对后面车厢的拉力就会明显减少。火车头对车厢的拉力来源于火车车轮和铁轨之间的摩擦力。当火车前进时，车轮向后推铁轨，铁轨反过来向前推车轮。这个相互推的力产生在车轮与铁轨相接触的地方，叫做摩擦力。

7、摩擦力的大小与两物体（车轮与铁轨）压紧的力的大小有关，若是火车头做的轻便了，那么这个压紧的力就减小了，火车就拉不动后面的车厢了，你说是吗？当火车告诉行驶时，拐弯火车高速行驶为什么不会甩出去？首先,铁路的路基和公路的路基一样,有一定的倾斜度。这是用来抵消转弯时的离心力.以此来防止列车的高速行驶的稳定性,防止颠覆.就像你平时所看到的室内自行车比赛一样,赛道的设计也如此。其次,随着我国铁路建设的加快和长足进步,线路曲线半径增大,进一步提高了列车的安全性。原来的线路曲线半径相当小,比如说有300米的,而现在至少是800,1000米以上,列车转大弯就相当平缓了,线路倾斜度相当小,有时旅客甚至感觉不到是在

8、转弯。补充:曲线半径就是指曲线的原点到达曲线的距离。另更正一点,火车轮不是卡在铁轨上的,列车转弯主要是靠车底上的转向架,但由于列车的长度和曲线半径的关系,有时是强行硬挤过去的.所以有时过弯道时会听到很大的车轮与铁轨吱吱的摩擦声,晚上可以看得到明显的火花。火车在启动时为何要先倒车？在火车站你经常会听到“咣当”、“咣当”的声音，这是火车启动时车厢与车厢之间的挂钩碰撞而发出的。火车司机开动很重的火车时，总是光倒车，使车往后退一下，再往前开车。这样就容易使火车开出。这是为什么呢？ 在通常情况下，若火车各节车厢之间的挂钩拉得很紧。牵引力必须克服整列火车与铁轨的最大静摩擦力才能启动。当火车很重时，最大静摩

9、擦力很大，启动困难。 若司机先倒车，可使车厢之间的挂钩松弛，再往前开动时，车厢是逐节被启动的。当第一节车厢被启动时，只需克服第一节车厢的最大静摩擦力，所需的牵引力小；当第二节车厢启动时，只需克服第二节车厢的最大静摩擦力和第一节车厢的滚动摩擦力，由于滚动摩擦系数小于静摩擦系数，即滚动摩擦力小于最大静摩擦力，所需的牵引力小于同时启动两节车厢的最大静摩擦力。依此类推，当最后一节车厢被启动时，只需克服最后一节车厢的最大静摩擦力和前面车厢的滚动摩擦力，所需的牵引力小于整列火车的最大静摩擦力，因此容易使火车开出。 通过这次的研究性学习，我们了解到了许多知识，不仅是火车上的物理问题，更在于“研究兴学习”与各学科之间的关系：“研究性学习”这种学习方式不仅运用于研究性学习课程中，也运用于各学科课程中；研究性学习课程中所获得的直接经