物理教科书之外的知识，本文主要内容关键词为：教科书论文,物理论文,知识论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
初中物理教科书中的知识，有很多不同于或滞后于实际应用领域，在教科书不变的情况下，如能补充些课外知识做为课内知识的拓展，可以让学生所学到的知识与实际联系更紧密，并使其深刻认识到学无止境的道理，同时也有利于学生创新能力的培养。现以人民教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书《物理》为例，介绍几个扩展知识。
一、安全电压
安全电压，通常是指不能使人直接致死或致残的电压。八年级下册第六章《电压、电阻》第一节《电压》“常见的电压”中介绍“对人体的安全电压——不高于36V”，学生通常理解为只要是小于或等于36V的电压，对人体来说就是安全的。
该数据在国内的物理教科书中已沿用了几十年，其依据很难考究，故都把它称为“经验数据”。
其实早在1983年我国就发布了国家标准GB3805-83《安全电压》（相当于国际电工委员会出版物中的《安全特低电压》Safety Extra Low Voltage），其中表述为：
为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列。这个电压系列的上限值，在任何情况下，两导体间或任一导体与地之间均不得超过交流（50Hz～500Hz）有效值50V（直流电的上限值待以后补充制订）。并且又规定：“当电气设备采用了超过24V的安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施”。这种措施说明，对人没有危险的电压（极限值）不是50V，也不是前述的36V，而是24V。
长时间触电的安全阈值要比短时间的低得多。过去大家往往把36V当作人体长时间直接接触也不会有危险的安全电压，实际上这是一种误解。
如果加在人体上的电压为36V，人体在湿的情况下电阻是950Ω，通过人体的电流是36mA。当接触时间达到5s时，就会引起非致命性的病生理效应（痉挛、呼吸困难、血压升高、心脏机能紊乱）。况且人体的电阻在某些情况下会急剧下降，如工作场所非常潮湿且有腐蚀性气体、人流汗或被导电溶液溅湿、有导电尘埃等，这时36V更不是安全电压。当接触电压为24V时，即使皮肤是湿的，电阻仅为1000Ω，通过人体的电流也只有24mA，接触时间达到5s时，也只会产生感知电流的无有害生理反应，人可以自主摆脱电源，因此是相对安全的。
其实很多人都触过电，只不过电流都比较小。在冬季，人们穿着化纤织物，走路或活动时身体与衣服摩擦，就会产生静电，当手与金属物（如铁门）接触的瞬间，就会产生微小的火花并伴随一种针刺样的感觉，这就是触电。这种触电时难受的感觉让人刻骨铭心。因此，不管使用的电压是否为安全电压，防止触电还是要时时刻刻牢记在心的。
二、二冲程汽油机
九年级全一册第十六章《热和能》第四节《热机》中介绍：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧——膨胀做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
在实际应用中，也有二冲程汽油机。活塞经过两个冲程就可完成一个工作循环的四个过程，这种汽油机称二冲程汽油机。二冲程原理同样也可应用于柴油机。
二冲程汽油机工作循环也包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程，但它是在活塞往复两个行程内完成的。
1.第一冲程
活塞从下止点向上止点移动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时，已进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞继续上移至上止点时，压缩结束。与此同时，活塞上行时，其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时，新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱，至此，第一冲程结束。此过程如下页图1所示。
2.第二冲程
活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行做功。当活塞下行到关闭进气孔后，曲轴箱内的混合气被预压缩；活塞继续下行至排气孔开启时，燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出；紧接着，换气孔开启，曲轴箱内经预压的混合气进入气缸，并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程，它将一直延续到下一冲程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时，第二冲程结束。此过程如图2所示。
整个过程是：第一冲程时，活塞上方进行换气、压缩，活塞下方进行进气；第二冲程时，活塞上方进行燃烧、换气，活塞下方预压混合气。其中换气过程跨越两个冲程。
二冲程汽油机有如下优点：
（1）曲轴每转一周，就有一个做功冲程，曲轴运转比较平稳。相同排量的汽油机，理论上输出功率是四冲程汽油机的2倍。
（2）不需要气阀门，结构简单，零部件少，便于保养和维修。
（3）往复运动产生的振动小、噪音低。
二冲程汽油机也有许多缺点：
新鲜混合气由换气口进入气缸燃烧室，同时将残余废气挤出排气口。为了使废气排出得更为彻底，必然会有一些新鲜混合气随废气流出排气口，造成新鲜混合气的浪费，使油耗上升。在HC排放上，动态特性和热负荷等参数与四冲程汽油机相比都有一定差距，所以更适用于小型机械。
三、无缝线路
随着时代的发展，科技的进步，铁路列车也在不断地提速，所以对轨道的要求也就越来越高。原来每隔25m长钢轨上就有一个缝隙，变成了几百千米长才有一个缝隙。缝隙的减少使列车的行驶更为平稳，更有利于速度的提高。
无缝隙长轨道的设计原理比较复杂，这里只做一个简单介绍。
所谓“无缝线路”，是把25m长的钢轨，在生产基地焊接成200m到500m的长轨，然后运到铺轨地点，再焊接成1km到2km的长度，最后铺到轨枕上连接成为一段无缝线路。从理论上讲，如果没有加工、运输、施工上的困难，“无缝线路”可以达到无限长。
无缝线路的稳定问题是一个力学平衡问题。平衡因素是温度使钢轨形变与轨枕和道床对钢轨形变的阻碍。前者为破坏稳定的因素，后者为保持稳定的因素，无缝线路的稳定与否，就是双方消长变化的结果。保证无缝线路稳定的基本要求在于尽可能地增加其保持稳定的因素，减少其破坏稳定的因素。
无缝线路是实现轨道交通现代化的重要组成部分，其经济效益显著。由于其接头数量较普通线路大大减少，节省了大量的接头零件和线路维修工作量。同时减少了车轮在接缝的震动，不但使列车运行平稳，噪声降低，还能延长其他线路设备和机车车辆的使用年限。据有关部门统计，与普通线路相比，无缝线路至少能节省15%的经常维修费用，延长25%的钢轨使用寿命。
随着科学技术的不断进步，无缝线路这一新型轨道结构还将不断地发展。现在青藏铁路部分区段也在试用无缝线路，在高原冻土上大区段铺设无缝线路也指日可待。
在物理教学中，可以补充的知识还有很多，如数字式电压表、电流表、电能表，电子测力计等，教师可根据教学的实际情况有选择性的向学生介绍。