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腾瑞水暖卫浴
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盐见黄瓜

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骨笛遐想——浅析小提琴发声、调音的物理原理一.选题意义据我国最早的物理史学家吴南薰先生考证,世界上第一个人工制作的物理仪器就是在兽骨或竹管上挖孔并能吹出声音来的笛子。这既是一种乐器,也是一种声学仪器;我国古代对共鸣、弦的振动、管的音调的研究等都是通过乐器来进行的;希腊哲学家毕达哥拉斯发现了琴弦的长短与音高有一定的关系;从近代物理学发展来看,声学依旧占据着相当重要的部分,且与我们的生活息息相关;……许多同学都会演奏一些乐器,但对于弦乐器的调试却无从下手。我们结合已经学过的振动学知识,浅析西洋擦弦乐器——小提琴的发声原理,并为演奏者检音、调试提供理论依据和实验结果参考。二.相关物理知识实际的乐音由基频、谐波(泛音)、分音三部分组成。每一个乐音即周期性的振动都可以分解为许多不同频率、不同相位、不同振幅的简谐振动的叠加。简单的简谐振动即正弦振动或余弦振动的传播产生的声波叫做纯音,实际的乐音如歌唱声、乐器声等都不是简单的纯音,而是许多的纯音的叠加。在这些简谐振动中,频率最低的叫做基频,基频的能量往往是最大的。频率是基频整数倍的叫做谐波,其余的高频振动叫做分音。现代的分析中表明,还有低于基频的次声。因此,从物理上讲,音乐声应由三部分组成:乐音、在音乐中使用的噪声(如锣、鼓、沙锤、梆子等没有固定音调的打击乐器和海涛、流水、风声等效果声音)以及对音色有影响的在谐波中存在的一部分超声。一般来说,发生体振动的频率越高,人们听起来音调也越高;发生体的振动频率越低,人们听起来音调就越低。但音调与频率之间并不是严格按比例对应的。一般认为,频率每增高一倍,音调听起来就高一个八度,这仅仅限于中频段。在高音部分,听感偏低,即频率增加一倍,听起来不到高八度,而是偏低,于是要把频率调高些,以适应人的听觉。低音段则听感偏高,于是需要把频率调低些。乐音听起来有一定的强弱,即音的响度,这是乐音的第二个主观量。声音的能量越大,声强越大,听起来响度就越大。但是,这二者也不是按比例一一对应的。至于音色,更是一种主观感觉了。从传统来讲,决定音色的主要因素是频谱,所以常常根据频谱模仿各种音色。但据资料显示,实践表明:音的起始与结尾的瞬间状况,即“音头”和“音尾”,也同音色大有关系。音色不仅与频谱的组成(即基频、谐波和分音的数目、长短、相对强度、分音的不谐和程度及瞬态)有关,还与基频和谐波在听音区的位置有关,这是由于人耳对于多种频率的响度反映不同。音色也与听者距声源的距离有关,这是因为一个音中的各种成分的衰减不同。三.相关音乐知识音程,就是两个音音高之间的距离。在音乐上,音程用“度”表示。几度就是把起始音算在内,沿着音阶数有几个音名。钢琴上相邻两个键(包括黑键)之间差半音,两个半音等于一个全音。这也是一种表示音程的方法。音程与频率基本上是一一对应的关系。把两个相差八度音程之间的音顺次排列,就成为音阶。规定音阶中各个音的由来及其精确音高的数学方法叫做律制。最常用的三种律制是十二平均律、五度相生律和纯律。音阶中的各个音都有音名,由于生律的方法不同,不同律制生成音律中的同名音(例如都是 )其频率是不一样的。十二平均律是我国明代科学家朱载堉最先发明的,比西欧早了几十年。他将一个八度音程(频率比为2)按等比数列均分为十二份,得十二律。当前的钢琴和所有键盘乐器以及带“品”的弦乐器等,用的都是这种律制。数学表示:相邻两音之间的频率比均为: 即从任何一个音开始,比该音高半音的音,其频率是该音的频率乘 ;比该音低半音的音,其频率是该音的频率乘 ;以此类推,可得出所有音的频率。十二平均律有许多优点,比如它易于转调,简化了不同调的升、降半音之间的关系。在小提琴中,假如以 音的弦长为基准,那么小字一组(其中的 比 高两个八度) 、 、 、 、 、 、 对应的弦长之间按照十二平均律可由频率关系确定一组固定比值。四.研究与实验小提琴的弦是一根两端固定的细钢丝。在拨、擦弦线时产生的波列经两固定端反射,叠加后形成驻波,但其中包含有许多频率的波。在这里,我们只对决定音调高低的基频振动做出分析研究。驻波的基频振动所对应的为波长最长的振动,即弦长 。提琴弦线与指板之间的距离很小,用手指在指板上压紧琴弦不同位置而使得弦产生的形变量很小,可以忽略不计。则可认为弦上张力 ,及弦的质量线密度 保持不变,可得弦线中波速 近似恒定。因此,可认为有如下比例关系成立: 实验过程:一把小提琴,经专业乐师调音后,定下 音,再由一位有多年演奏经验的同学拨奏单音,多位乐感敏锐、受过专业训练的同学一起听辨,配合其他乐器校对各音高。记录及计算数据如下表。表中的k值定义如下:相差一个半音的两个音高对应 相差一个全音的两个音高对应 序号n 音高音名 比下音程差 弦长/mm 总长:320.0mm 上述k值 第一次 第二次 第三次 平均值 计算值 理论值 误差率1 全音 243.0 243.8 243.7 243.5 1.11 1.12 1.39%2 全音 220.0 220.9 219.2 220.0 1.13 1.12 0.25%3 半音 195.5 196.1 195.0 195.5 1.07 1.06 1.11%4 全音 182.5 181.9 183.1 182.5 1.12 1.12 0.18%5 全音 162.5 162.0 162.3 162.3 1.13 1.12 0.48%6 全音 143.8 143.8 144.2 143.9 1.11 1.12 1.00%7 半音 130.0 129.8 128.7 129.5 1.05 1.06 0.79%8 124.0 122.4 123.2 123.2 其中弦长一栏为小提琴 弦(四根弦由粗到细依次叫作 、 、 、 弦,指的是该弦的空弦音)上对应各音高压指与琴码两固定点之间的距离,即参加振动的部分弦长。如上数据显示,平均误差率为0.74%,基本符合前文理论分析。五.结论我们总结出对于一把小提琴(邻弦相差五度)的自我调试方法:以一根弦,例如 弦,的空弦音 为标准,按音高关系计算出同一根弦上 所对应的弦的长度。取 音高即与 弦空弦音等高(这是小提琴的制作要求)。依次调整 弦的松紧、长度后,再算出 弦上 的音高,作为 弦的空弦音。……同理进行下去。此种方法适用于各类提琴及吉他等擦、拨弦乐器,但须注意:①对于比空弦音高出许多的音,计算方法误差较大。实验中在一根弦上进行多组数据测量只是为了便于计算、对比,得出结论;实际操作中应对各相邻琴弦依次校对。②大提琴与吉他相邻的弦空弦音相差四度,计算时应注意数据与小提琴不同。希望我们的研究能够对广大演奏弦乐器的音乐爱好者提供帮助。

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许多多000

细心观察,生活中其实也有很多物理现象,冰箱里就是如此。打开冰箱,会有一股凉气飘扬而出,每到夏天,这种感觉便更加明显,这和冰箱里各种物态变化的功劳是分不开的。冰箱里的凉气,是大量气态“搬热人员”在气化是吸热所造成的。有吸必有放,冰箱外部,在加压的条件下,这些勤劳的搬运工,在这里液化,将所保存的热量释放出来,以便于下一轮继续工作。当然,在冰冻室中,也会存在凝固的现象。如果你将冷冻室中的物品拿到冷藏室,也会出现融化的现象,但他们都是次要的了。还有更次要的,那就是任何地方都会出现的升华与凝华,就不用说了。小小的一个冰箱,就存在全部6种物态变化,更何况鬼斧神工的大自然呢?

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JojoYang1231

1,压水井的压水手柄: 利用杠杆原理制成,支点距水井较近,而手柄较长,这样力臂较长,可以省力。但是由杠杆原理可知,杠杆都是省但不省功的。 2,自行车: 自行车上有很多小的机械装置,是生活中最典型的机械装置 比如车闸,是利用杠杆原理制成的。 车蹬实际是一个曲柄机构。 前链轮和后链轮之间由铰链连接,从机械原理学上讲,是一个简单的链传动机构 3,钳子,剪刀 也都是利用杠杆原理制成。实际上就是两个小杠杆结合到一起,就是一个钳子或剪刀了 4,扳手 仍然是杠杆原理 5,液压小千斤顶 (不知道楼主见过没有,就是街边上很多司机车坏了,从后备厢里拿出来,把车顶起来修车的小东西,是司机常备的物品) 内部结构是一个简单的液压装置。从原理上说也有应用杠杆原理。别看一个液压千斤顶个头很小,但支起一台小轿车很容易的 6,电动筛 这东西在农村用的比较多,粮食放在上面,打开电源,电动筛就自动摇摆,把不用的东西筛下来 其原理就是一个双摇杆机构,在大的分类上属于四连杆。 大地相当于一个杆,两个摇摆支架是第二、第三个杆,筛子是第四个杆 你要学过机械原理就会知道,四连杆机构根据四个杆之间的长短关系,可以形成曲柄摇杆机构,双摇杆机构,双曲柄机构 电动筛就是人为制作形成的一个双摇杆机构 7,小轿车的车门 具体结构那当然是很复杂了,但从原理上讲,轿车车门其实就是一个简单的四连杆机构 8,柱塞泵 不知道你见过没有,就是和自行车的打气筒差不多的,靠里面的柱塞一进一出来抽水或抽油的, 其原理实际上是一个曲柄滑块机构,柱塞相当于滑块。 曲柄滑块机构实际上是属于曲柄摇杆机构的变种,而前面也说了,曲柄摇杆机构在大的分类上又属于四连杆机构 9,电梯 电梯的内部具体结构其实很复杂的,不是像一般人想象的那样,就是一根钢索吊着一个电梯厢。现在的电梯内部集合了各种自动控制装置,各种传感器,当然最重要的还有安全保护装置。 但是从机械原理上说,电梯其实就是一个蜗轮蜗杆机构。在大的分类上讲,蜗轮蜗杆机构属于齿轮机构的一种 10,齿轮泵 一种简单的泵,抽水或者抽油用的,生活中很常见的 是典型的齿轮机构 把齿轮泵拆开,里面其实就是两个齿轮而已 齿轮泵的优点是造价便宜,体积小,缺点是工作噪音大,排量较小 先总结这么10个吧!! 其实生活中简单的机械装置很多很多的,可以说无处不在, 如果再举几个复杂的例子那就更多了! 比如汽车的变速箱,你要拆开看看,里面全都是齿轮,这属于轮系,而轮系在大的分类上也属于齿轮机构 建筑工地上的吊车,上面有杠杆,四连杆,齿轮,液压,滑轮组。。。。太多了 车床,见过么??上面几乎包括所有的机械装置 一台小轿车,上面也几乎包括所有你可以想的到的机械装置 所以只要留心观察,生活中的机械无处不在 下面文章:题目:生活机械化 我曾经从事农机科技工作20年,参与研制和推广新农具,以实现机械化作业,指导思想是毛泽东主席提出的“农业的根本出路在于机械化”。但是他也说过,“吃饭不能机械化”。按我理解,这个“吃饭”是形象地泛指各种生活事项。 你会走路吗?我当过10年兵,行军打仗,走路是基本功,复员后,十里八里抬腿就走,不在话下。如今我的青年朋友,两三里路都不肯走,出门就坐车、开车,培养将军肚,高血压,回家之后再上跑步机,跑个大汗淋漓,曰之减肥机械化。 我是球迷,也关注多种体育竞赛。最近美国运动员创造了9.76秒的百米记录又被取消,原来是(可分辩千分之一秒的)电子仪器断定他的成绩为9.766秒,按规则,只是平了9.77秒的原记录。这说明了科技进步,否则,凭肉眼、掐秒表,怎能区分伯仲?我也常为绿茵场上的“黑哨”、错判、漏判而愤怒和惋惜,但我不能接受“机器裁判”。因为足球是包括裁判水平乃至球迷素质在内的综合艺术,大家都是有血有肉的人,教练、球员、球迷都会有错误,为什么就不准裁判出差错?从这个意义上讲,成功、失败、急躁、沉着、犯规、假摔、错判、漏判、踢飞点球、自摆乌龙……错综复杂地交织在一起,才有悬念和魅力,“足球是圆的”,你知道它往哪儿蹦?设若出现机器裁判,洞察秋毫,球员也是机器人,永远正确,岂不悲哀! 商场出售智能娃娃,贵而畅销,它有视觉、听觉、触觉,会说一千句话,能跟你交谈(远销国外,它就说外语),深受儿童和家长欢迎,尤其是缺少玩伴的独生子女。欧美更有高一级的电子保姆,会干多种家务,照料儿童。加之自动化办公室,智能住宅,门窗电器自动启闭,洗漱、饮食、书写、计算、娱乐、休眠……皆由电脑程序控制,大活人也将沦为整套机器的齿轮和螺丝钉了。 美国智能机器人“深蓝”下国际象棋,可战胜世界冠军。电脑绘制三维图像,已经顶替了特技演员,真假难辨。更可怕的是智能机器人也会写小说,只差夺取诺贝尔文学奖了。我们曾经反对公式化、概念化的创作方法,而机器人写小说,必然出自既定的模式,让“千人一面,千部一腔”的玩意儿卷土重来。此事我有体会。我用电脑写作16年了,不但丧失手稿,而且提笔忘字,更难堪的是跟软件较劲,譬如我要写李白,刚打个李字,它马上“联想”出李鹏、李瑞环、李铁映等一串领导人的名字,就是“想”不到中国还有个大诗人李白;我要写金戈铁马,一打戈字,跟着就出来戈尔巴乔夫,唉,我与此公何干?为了不让它牵着鼻子走,只能打单字,自己组词造句,如果偷懒,我的小说也就失掉个性,落入干巴巴的公文巢臼了。 一次我在纽约乘出租车,计价器显示28美元,我给他58元,让他找回30元,司机皱着眉头想不通,说“总共才28元,我为什么反而要给你30元呢?”这不是笑话,现代美国英国各有300万新文盲,大学毕业了,却不会写信,不会读书,不会算术,连“九九表”也不会背,原因就是他们从小看电视,不必看报,连“小人书”也不看;有手机电话,谁还写信?生活在计算机时代,何必费脑筋计算“鸡兔同笼”里有几个脑袋几只脚!这些功能得不到开发,所以新文盲又称功能性文盲。 我们的孩子看电视和上网的时间是否过长?我们的大学生都会写信吗?我国的彩电、手机多于英美的总和,也会出现新文盲吗?生活太方便了,是否正在导致人体机能的衰退,“富贵病”丛生,离健全的人生渐远,渐行渐远……

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babycarolyn

电磁炉的知识,希望你能有用电磁灶是一种无火的炉灶。接通电源后,灶台上的锅很快就热。 炒莱时,用手触摸灶台却感觉不到热。即使在炒菜的锅底垫下插入一张白纸,也不会燃烧。那么,这种炉灶靠什么烧饭做菜呢? 原来,电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈。当通上高频的交流电时,在台板与铁质锅底之间产生强大的交变磁场;磁感线穿过锅体,通过锅体的磁通量不断发生变化,在锅底产生感应电动势,使锅底产生感应电流。这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状,称为涡流。当涡流受材料电阻的阻碍时,就发出大量的高热,将饭菜煮熟。 电磁灶产生的交变磁场还会使金属锅的分子进行不停歇的运动,造成分子间摩擦生热。涡流热和分子运动的热都是直接发生在锅本身的,基本上没有能量传递的损耗,所以电磁灶的热效率可高达80%,约比煤气灶高出一倍;而且有加热均匀,烹调迅速,节省电力等优点。 电磁灶的加热是使锅壁直接感应发热,所以锅的材料必须是像铁这样的磁性体,一般不能使用玻璃、陶瓷、铝、铜制的锅。但是,可以在铝、铜锅底部包覆一层铁,实现电磁感应加热。在玻璃锅底部刷上一层薄的银涂料,再用一层不导电的玻璃涂层保护,也可起到铁锅底的作用。 电磁灶煮、蒸、炖、炒、煎、炸、涮样样能干。在采用不同烹调方法时,只要调整流过线圈电流的大小,就可以将温度调高调低。 使用电磁灶时,在直径3 m的范围内不要放置电视机、收音机和录像机,以防辐射。

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厦门混世小魔王

厨房中的物理知识 河北省冀州市北漳淮乡北内漳学校李同心 物理越来越广泛地应用于们日常的生活生产中,人们生活也越来越离不开物理,可以说处处与物理打着交道,就拿与人们朝夕相处的厨房来说吧,其中就蕴涵着丰富的物理知识,现殒举如下:一、与电学知识有关的现象1.电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。2.排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。3.电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。4.微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。5.厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。6.厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。二、与力学知识有关的现象1.电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。2.菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。3.菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。4.菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。5.火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。6.往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。7.磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。三、与热学知识有关的现象(一)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象1.使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。2.锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。3.炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。4.滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,容易破裂。5.往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。6.炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。7.冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增大,从而推开瓶塞。8.冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫,是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。9.冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使玻璃杯破裂。10.煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。(二)与物体状态变化有关的现象1.液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时,通过减压阀,液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧。2.用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏。若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。3.烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。4.用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于100℃,而锅内食物为100℃,离开火炉后,锅内食物能从锅底吸收热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为100℃为止。5.用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提高了煮食物的温度。6.夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,说明空气中水蒸气含量较高,湿度较大,这正是下雨的前兆。7.煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不能提高水温,结果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了。8.冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。9.油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来。这是因为水的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。10.当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声。11.当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度降至沸点以下。加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热。把汤扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度降低,倒入锅内后,它又从沸汤中吸热,使锅中汤温度降低。(三)与热学中的分子热运动有关的现象1.腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是因为温度越高,盐的离子运动越快的缘故。2.长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是因为分子永不停息地做无规则的运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,所以刮去一层,仍可看到里面呈黑色。我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象,联系到我们学过的物理知识,去分析和解释这些现象,就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。物理作为一门大众的学科,在生活中的应用数不胜数,厨房中的物理知识应用真可谓冰山一角,我们必须更加努力的学习,积累物理知识,提高自己的科学技术水平,这样才能使我们的生活变得更美好。

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