有效开发课本实验资源——“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验的再开发

正一、前言人教版高中《物理》必修二的第五章第七节"向心力"中,安排了"用圆锥摆粗略验证向心力的表达式"的实验(见教材第20页,图5.7-1).该实验在操作过程中会遇到下列三个问题:(1)实验中很难保证小球做稳定的圆周运动(.2)由于受到空气阻力作用,小球转动半径减小很快,摆角很难测量(.3)小球转动周期测量也是本实验的难点.所以课本上     

定量探究教具的开发实例--以“多功能圆锥摆”为例

针对教材给出的"圆锥摆粗略验证向心力公式"实验的不足,设计了可定量探究的教具。     

圆锥摆模型与类圆锥摆模型归类探析

圆锥摆模型的结构特点是：一根质量和伸长可以忽略不计的线,系一个可以视为质点的摆球,在水平面内做匀速圆周运动,且在摆线沿顶点位置不变的圆锥面上运动．其受力特点：只受两个力,即竖直向下的重力和沿摆线方向的拉力,二力的合力就是摆球做圆周运动的向心力．该类题型通常考查向心力、向心加速度、摆线拉力、周期（或频率）和角速度甜以及功能关系的相关计算,甚至关联圆周运动的动态分析．而类圆锥摆模型,从表面上看不属于圆锥摆模型,但其受力情况和运动情况与圆锥摆模型极其类似,利用类似的分析方法即可求解,但此类模型还常常涉及临界与数学极值、多过程与多状态,甚至将电场、磁场等重要知识融于一身,较圆锥摆模型的应用更加广泛。     

圆锥摆运动归类例析

圆锥摆运动是轨迹在水平面内的一种匀速圆周运动,此类运动的特点有：（1）运动特点．物体做匀速圆周运动,且圆周运动的圆心在水平面内;（2）受力特点．物体所受的重力、弹力、电场力、磁场力等的合力充当向心力．解决这类问题的一般思路和方法：（1）以做圆锥摆运动的物体为研究对象,明确它的运动情况;（2）确定它的轨道平面,找出它的圆心和半径;（3）分析它的受力情况,确定向心力的来源及向心力的大小;（4）根据牛顿第二定律及向心力公式列方程求解．中学里常见的圆锥摆运动归类分析如下．     

“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”实验的改进

一、原实验存在的不足"用圆锥摆粗略验证向心力表达式"实验是人教版高中《物理》必修2第五章《曲线运动》第7节《向心力》中的一个重要演示实验.教材利用如图1甲所示的装置来验证向心力表达式,笔者在进行实际操作时,发现原实     

圆锥摆模型的迁移与应用

在教材中,圆锥摆问题作为向心力公式的探究专门以实验方式呈现,足见该模型的重要性,这种重要性多次在高考中体现,所以构建模型思想解决更多的问题是本文的意图,期望抛砖引玉,引发读者更多的思考．【题源示例】如图1所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥简固定不动,有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是（ ）。     

用“圆锥摆验证向心力表达式”实验的改进

引言人教版高中物理的第五章第七节向心力中,为增加学生对向心力的感性认识,设计了用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验(见教材第20页,图5.7-1),该实验看似简单易行,但在实际操作时却很难成功,因为有几个因素影响了实验的效果:按     

验证向心力公式及测重力加速度组合仪

人教社出版的全日制普通高级中学教科书 (试验修订本 ) ,物理第一册第 93页的实验装置图 5 -2 7,向心力演示器的两个小球作匀速圆周运动所需的向心力 ,是由横臂杠杆的挡板水平方向指向圆心的压力提供的 .而书中说横臂杠杆向下的压力使弹簧测力计的套筒下降 ,从露出的刻度尺读出向心力的比值 .然而 ,动起来怎么读这数 ,这是值得研究的一个问题 .另一个问题是这向心力的比值 ,有质量不同的向心力比值 ,有圆周运动半径不同的比值 ,有角速度不同的向心力的比值 ,一个套筒可读出这不同的比值吗 ?不能读出又怎能定量验证向心力公式呢 ?于是我想办…     

创新实验:多功能测量仪——由向心力公式的验证引发的思考与创新

在向心力验证的实验中发现,学生操作这个实验时普遍存在以下问题:1.用手动使小球做圆锥摆运动,由于空气阻力等多种因素的影响,圆锥摆的运动非常不稳定且由于学生的实验手法常常使小球的运动偏离圆周,使探究实验失去基本的科学性。2.运动周期的测量为观测n圈用秒表计时,耗时长误差大。3.在观察运动半径时由于摆动不稳定且观察时间较长经常在观察的时间内,小球的运动就发生了变轨现象造成观测不准。4.测量高度时要测量悬点距离小球旋转平面的高度,由于小球的运动平面距离纸面还有一定的高度就造成了测量的困难。     

圆锥摆实验的改进与探究

1引言现行人教版高中物理新课标教材必修2的第5章第7节＂向心力＂中,为增加学生对向心力的感性认识,设计了＂用圆锥摆粗略验证向心力的表达式＂的实验（见教材第20页,图5.7-1）.该实验看似简单易行,但在实际操作时却很难成功,主要有几个因素影响了实验的效果：按教材要求用手带动钢球做圆周运动,手与球分离后小球很难做到圆周运动;     

使用刻度尺“八注意”

长度的测量是最基本的测量，最常用的工具是刻度尺，它是同学们学习的第一个测量工具．学会使用刻度尺，有助于学会使用其他测量。具和了解测量的初步知识．那么，怎样正确使用刻度尺呢？一、要注意零刻度零刻度是测量的起始制度．有的尺零刻度在尺的边缘，易于磨损．若使用零刻度磨损的刻度尺，应在尺上选某一刻度作为测量的起始刻度．二、要注意最小刻度最小刻度是尺上所标两相邻刻线问的距离，这个距离表示用该刻度尺测量长度可达到的准确程度．最小刻度不同，测量的准确度也不同．常见刻度尺的最小刻度有1厘米或1毫米两种，它的准确度就…     

对《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》实验的探索与创新

本文对用圆锥摆粗略验证向心力的表达式实验的可操作性进行了深入分析,发现该实验的可操作性并不高,于是笔者对该实验进行了探索、大胆改进和创新。     

有关圆锥摆的两条规律及应用

在圆周运动和振动这两部分知识中常会提到圆锥摆问题,圆锥摆所涉及到的知识面很广泛．他牵涉到圆周运动、牛顿第二定律、和振动等方面的知识．你知道物体在做圆锥摆运动时有两个特殊的规律及其重要应用吗？现归纳这两条规律．     

到底哪种摆绳容易断

题目．一根长为L的细绳一端系一个质量为m的小球,另一端固定,若使小球一次做单摆振动,另一次做圆锥摆运动,单摆振动时的最大摆角和圆锥运动时的偏角均为a．如图1中（甲）、（乙）所示,试分析：哪种情况下摆绳容易断.     

用圆锥摆验证向心力的表达式——实验的创新设计

利用单相变频电源、同步电动机和自制的激光水平尺来改进"用圆锥摆验证向心力表达式演示实验"。本实验装置操作简便,且直观高效,可用于探究向心力表达式或验证mg tanθ=mrω~2。另外,本装置中所用的自制激光水平尺可广泛应用于教学、家庭装修和其他水平检测之中。     

探究经典模型,深化规律研究

<正>高中物理复习的特点是内容多,信息量大,深邃难掌握,如果不得要领,往往事倍功半。在复习中牢牢抓住对经典模型的分析研究,结合核心物理思想和方法的运用,必能更深入理解,掌握物理学研究问题的规律,起到举一反三的作用。下面就高中物理必修2《向心力》一节的"圆锥摆"模型谈谈自己的浮浅认识。一、圆锥摆模型1.构造:细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在天花板上,用手带动钢球,设法使它     

关于物体做匀速圆周运动所受向心力的讨论

在近年来的中学物理教学中 ,学生们对向心力的理解还存在着许多模糊的认识和错误的理解 ,鉴于此情况本文在这方面作了一定的探讨 ,以供同仁们磋商。一、从对圆锥摆的分析中提出问题在分析圆锥摆做匀速圆周运动时 ,其受力可以有两种不同的画法 ,从而对摆球所受向心力问题得出不同的两种结论。一种画法如图 (1 )所示 ,摆的质量为Ｍ ,受到重力Ｍｇ 和弹力Ｔ 的作用 ,由于摆球是在水平面上作匀速圆周运动 ,在竖直方向上和切线方向上没有加速度 ,因此Ｍｇ 和Ｔ 的合力Ｆ 的方向指向圆心Ｏ ,Ｆ 就是Ｍ所受的向心力 ,由受力图可知 :Ｆ =Ｍｇｔｇθ…     

测量重力加速度的八种方法

一、利用平衡法测“g”分别用天平和弹簧秤测出某物体的质量m和重力G,则有g=Gm.二、利用单摆测“g ”当摆角小于5°时,单摆的周期公式为T=2πLg姨.只要测量摆长L,摆动次数n,摆动时间t,则有g=4π2n2Lt.若摆球质量分布不均匀,并且刻度尺的长度只有15cm,则不宜来直接测量摆长,可以采用改变摆长的方法.若第一次用的悬线长L1,第二次用的悬线长L2,用这把刻度尺量出两摆长之差为驻L(驻L<15cm),分别测出较长的摆的周期为T1,较短的摆的周期为T2,设小球重心位置到小球顶部的距离为r,根据单摆周期公式可知g=4π2L1-L2T12-T22=4π2驻LT12-T22.三…     

浅谈向心力学习中的“误中悟”

一、对向心力公式F=mv2/r的参考系理解有误． 例1如图1所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0．5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,     

共轴转盘问题的三种解法

题半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘,共轴固定连接在一起,可以绕水平轴O无摩擦转动,大圆盘边缘上固定一个质量为m的质点,小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止,质点处于水平轴O正下方位置．