麦克斯韦滚摆运动过程中的超重和失重现象研究

1问题提出 神州五号发射成功以来,人们经常谈到超重和失重.高中物理课本中有一课内容讲解<失重和超重现象>,但实验研究失重和超重现象的都是一些向上或向下直线运动的实验,而宇宙飞船、人造卫星在运动过程中既有直线运动又有曲线运动,而绝大多数是圆周运动和旋转运动的.能不能设计一种带有旋转运动的"失重和超重现象实验仪"呢?我们想到了初中物理中<机械能转换与守恒>这一节的重要实验--麦克斯韦滚摆实验.麦克斯韦滚摆在运动过程中,既有上下运动又有旋转运动,那么滚摆在运动过程中是否会出现失重和超重现象呢?我们设计制作了一个"麦克斯韦滚摆失重、超重实验仪".对麦克斯韦滚摆在运动过程中出现的失重和超重现象进行研究.     

超重失重现象演示器的设计和制作

现行高中物理教科书在“牛顿运动定律的应用”一节中,以升降机加速上升和加速下降为例描述超重、失重现象,效果不明显,学生难以从实验中获超重、失重的理性认识。这里笔者推荐一种超重、失重现象演示器的新设计。结构如图1:图1　超重失重现象演示器ａ.教具的结构及说明:此演示器结构简单,一目了然。一根较长杠杆,杠杆一边装有一钩码(或铁锤),右端点上安有调平螺丝;支点绳扣的另一端装有滚摆,在端点上系一小块红绸,增加效果。ｂ.操作方法:实验前,先将支点绳扣用铁夹紧固定在铁架台的支架上(用手稳定提着也行),调节调平螺丝,使杠杆在水平位置…     

巧用"滚摆"演示超、失重现象

高一物理在讲述“超重和失重”这一节内容时,用模拟升降机的加速上升和加速下降进行实验时,由于学生可以观察的时间太短,钩码运动的过程交替过快,测力计的指针摇摆晃动很大,有时还会出现现象相互混淆。原有仪器不能明显展现超重失重现象的情景,教学效果欠佳。所以我就制作了滚摆式的超重、失重演示仪。1设计原理用杠杆的平衡变换来反映超、失重现象。当物体处于平衡状态时,杠杆处于平衡;当物体发生超、失重状态时候,杠杆的平衡会发生变化,杠杆发生倾斜,我们根据杠杆的倾斜方向来确定物体是处于超重还是失重状态。如果挂钩码的一端向上倾斜,…     

“超重和失重”的几个演示实验

在讲到“超重和失重”时，全日制普通高级中学教科书以人在升降机中的情况为例，普通高中课程标准实验教科书把升降机换成升降电梯，都是通过分析人对升降机（电梯）的板的压力，帮助学生理解超重和失重现象。为了增加学生感性认识，前者安排了“做一做”观察失重现象，后者在例题旁安排了一幅插图，说明人站在体重计上下蹲或起立时也能看到超重和失重现象。     

研究性学习方法在物理实验中的应用

研究性学习纳入必修课,是我国普通高中课程改革的重大突破。如何体现研究性学习的开放性、探究性和实践性的特点,如何具体组织实施研究性学习,如何体现教师的指导作用,已成为目前普通高中十分关注的问题。我在物理教学中,对一些物理实验作为学生的研究性课题进行改进,让学生在实践中去思考,去探索,去解决所遇到的问题。这样不仅加深学生对物理知识的理解,同时也培养学生的创新意识。一、超重与失重的实验改进新编高中物理教材中对超重和失重进行了专门的讲述,同时安排了一些小实验,来帮助学生对超重和失重现象有更多的感性认识。教学中发现,在这些小实验中,有些因为操作难度大,现象不明显。如用水罐演示水在超、失重状态下流出的情况的实验就属此类。在实际教学中,我采用了研究性学习的一些方法,对该实验进行了一些改进,取得了很好的效果。首先,在讲述牛顿第二定律时,对超重和失重现象的形成和特点作详细讲述,使学生理解实验的原理、目的。让学生回家后根据原理亲自动手做一做书上讲述的小实验,下次上课时交流体会。第二天上课时,学生提出了在实验过程中遇到的问题,如时间太短,现象很难观察到,水罐落下后会掉在地上等一些具体问题。根据这些问题,我启发学生:“怎样才能延长观...     

研究性学习方法在物理实验中的应用

研究性学习纳入必修课,是我国普通高中课程改革的重大突破。如何体现研究性学习的开放性、探究性和实践性的特点,如何具体组织实施研究性学习,如何体现教师的指导作用,已成为目前普通高中十分关注的问题。我在物理教学中,对一些物理实验作为学生的研究性课题进行改进,让学生在实践中去思考,去探索,去解决所遇到的问题。这样不仅加深学生对物理知识的理解,同时也培养学生的创新意识。一、超重与失重的实验改进新编高中物理教材中对超重和失重进行了专门的讲述,同时安排了一些小实验,来帮助学生对超重和失重现象有更多的感性认识。教学中发现,在这些小实验中,有些因为操作难度大,现象不明显。如用水罐演示水在超、失重状态下流出的情况的实验就属此类。在实际教学中,我采用了研究性学习的一些方法,对该实验进行了一些改进,取得了很好的效果。首先,在讲述牛顿第二定律时,对超重和失重现象的形成和特点作详细讲述,使学生理解实验的原理、目的。让学生回家后根据原理亲自动手做一做书上讲述的小实验,下次上课时交流体会。第二天上课时,学生提出了在实验过程中遇到的问题,如时间太短,现象很难观察到,水罐落下后会掉在地上等一些具体问题。根据这些问题,我启发学生:“怎样才能延长观...     

巧用“滚摆”演示超、失重现象

高一物理在讲述“超重和失重”这一节内容时，用模拟升降机的加速上升和加速下降进行实验时，由于学生可以观察的时间太短。钩码运动的过程交替过快，测力计的指针摇摆晃动很大。有时还会出现现象相互混淆。原有仪器不能明显展现超重失重现象的情景，教学效果欠佳。所以我就制作了滚摆式的超重、失重演示仪。     

趣探“超重”和“失重”

一、课题的提出 超重和失重是物体在竖直方向做变速运动时产生的现象，在生活中处处可见，有些超重和失重现象还十分有趣。本人在老师的指导帮助下，动手设计了几个“超重”和“失重”实验，现介绍如下。     

麦克斯韦滚摆运动过程中的超重和失重现象研究

1 问题提出。神州五号发射成功以来，人们经常谈到超重和失重。高中物理课本中有一课内容讲解《失重和超重现象》．但实验研究失重和超重现象的都是一些向上或向下直线运动的实验，而宇宙飞船、人造卫星在运动过程中既有直线运动又有曲线运动，而绝大多数是圆周运动和旋转运动的。     

"超重和失重"的几个演示实验

在讲到“超重和失重”时,全日制普通高级中学教科书以人在升降机中的情况为例,普通高中课程标准实验教科书把升降机换成升降电梯,都是通过分析人对升降机(电梯)的板的压力,帮助学生理解超重和失重现象。为了增加学生感性认识,前者安排了“做一做”观察失重现象,后者在例题旁安排了一幅插图,说明人站在体重计图2上下蹲或起立时也能看到超重和失重现象。笔者在教学中发现,直接以此类方式分析理解失重和超重现象,学生兴趣不高,不能激发学生的强烈的求知欲。因为事例虽取材于生活,但是很多学生对此缺乏感性认识,有的学生没有接触过,测量过体重的…     

论超重与失重题型求解

<正>超重和失重是高中物理的重要知识点,通过对此知识点的研究,既能巩固和深化对牛顿运动定律的理解,又能提高同学们分析问题、解决问题和应用知识的能力。下面就对超重与失重常考问题进行梳理和总结,旨在帮助同学们熟练运动牛顿运动定律分析超重与失重现象。一、有关超重问题题型求解超重现象是指对水平支持面的压力或对竖直悬绳的拉力大于重力的现象,产生这一现象的条件是物体具有向上的加速度。例1据报载,我国某航天员的体重是     

超重演示器和失重演示器

高中物理第一册《超重和失重》一书，教材是利用站在升降机内测力计上的人通过升降机的上升、下降，观察测力计示数的例子讲解的。内容叙述简单，学生看不到超重现象和失重现象，很难理解。为了使超重现象和失重现象直观地展现在课堂上，我在教学中自制了一套简易的超重演示器和失重演示器，定性研究了超重现象和失重现象，效果明显。现将其制作方法介绍如下，供同行参考。１制作器材５N平板测力计、４００g钩码、薄弹性金属片。２制作方法a．超重演示器。①将薄弹性金属片剪成１mm宽、７mm长的细条。②将平板测力计的挂钩从指针以下２cm到…     

基于Phyphox软件的实时可视化实验设计——以“超重和失重”为例

基于智能手机Phyphox软件及它提供的实验编辑器,编写了一个超重和失重实验程序,将作为研究对象的手机受到的拉力及其加速度的数据实时可视化,用图像形式完整保存实验数据,帮助学生理解发生超重和失重现象的条件。利用实时可视化超重和失重实验程序做实验,实验现象明显、实验仪器简单、实验成本低,并且还可以突破实验场地的限制。     

自制课堂演示实验仪器——超重失重演示仪的设计说明

设计思想“超重和失重”这节课的课标要求是“通过实验认识超重和失重现象”,要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重,理解超重和失重产生的条件与实质．     

超重和失重问题及其拓展

超重和失重是很重要的物理现象,在实际应用中如果能够灵活运用此现象处理问题,将会达到事半功倍的效果.一、超重和失重的定义1.超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.     

巧用“失重和超重”定性分析问题

当物体沿竖直方向有加速度时,由牛顿第二定律可知,物体对水平支持物的压力或对悬绳的拉力将小于或大于物体的重力,这就是失重或超重现象．当物体具有向下的加速度（或有向下的加速度分量）时,物体处于失重状态;当物体具有向上的加重度（或有向上的加速度分量）时,物体处于超重状态．利用失重和超重规律去定性分析判断有关题目,在很多情况下比应用牛顿第二定律要简单很多．     

人教版必修1中值得商榷的两个问题

一、超重和失重现象定义的科学性问题教材第93面和94面分别写道:"物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,称为超重现象""物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,称为失重现象",如此说来,将一个所受重力为 G 的物体,放在一个倾角为α的固定斜面上静止不动,或沿斜面下滑时,该物体对斜面的压力 F=Gcos α相似文献   

超重失重演示器的改进

常用的超晕失重演示器如图1所示,在演示超重现象时,向下拉绳环,圆盘测力计向上加速运动,可以看到,圆盘测力计的指针沿顺时针方向向下偏转,说明测得的钩码重力增加了,发生了超重现象.在演示失重现象时,松开绳环,使圆盘测力计向下加速运动,可以看到,圆盘测力计的指针沿逆时针方向向上偏转,说明测得的钩码重力减小了,发生了失重现象.然而,在演示过程中,笔者发现,图1所示的超重失重演示器存在着一个很大的缺陷,就是所演示出来的现象只是一瞬间的,不便于学生观察,也不便于其对现象进行分析.     

用电流表演示超重与失重现象的设计性实验

超重与失重是在学生学习了牛顿运动定律的基础上展开的。但此时学生以形象思维为主,抽象思维能力较为薄弱,如果只通过理论分析超重与失重,有一定的难度,因此,演示实验在教学中显得尤为重要。现在教学中能用于课堂的超重与失重演示仪非常少,通常只是利用悬挂砝码的弹簧测力计做加速运动来进行演示,但是这一实验需要从运动的弹簧测力计上观察超重与失重现象,不大方便。在一些有条件的学校会采用放在电梯里的体重计     

《超重和失重》教学设计与教学反思

1．教材分析
　　＂超重和失重＂是人教版高中物理必修一第四章第七节的主要内容。牛顿运动定律是高中物理的基础,通过本节的学习,即能巩固和深化牛顿运动定律的理解,提高学生分析问题、解决问题和应用知识的能力。因此,本节课的学习意义重大。新课标对本节的要求是,通实验认识超重和失重现象。所以本节课我才用了很多小实验,让学习参与体会超重和失重现象且探究其原因。