用摄像头和频闪截屏技术研究单摆运动

1 引言 单摆是中学生接触到的第一个周期性运动，在中学物理的教学中是一个难点，因为学生对振动的位移一时间关系以及速度一时间关系缺乏感性认识。为解决这个问题，传统的方法是利用沙摆留迹的方法演示单摆的位移一时间关系。这种方法存在三个明显的缺陷：（1）随着沙的流出，沙漏的重心下降，导致单摆的摆长变长，周期变长；（2）用手牵动下面的纸板，很难保证运动匀速，正弦曲线不标准；（3）实验得到的图形不能够立起来或者斜放着给学生看，不便于教学。本文提出利用摄像头和频闪截图不但能够作出很好的位移—时间关系，而且由此可以进一步得到简谐运动的重要参数和速度一时间公式等重要结果。     

一个简单的单摆受迫振动演示仪

在山东大学出版社出版的山东省五年制师范学校统编教材(试用本)《物理学》第一册第175页有一个单摆受迫振动演示仪(图10-7)．在实际教学中，这个装置演示效果具有局限性，它不能清楚地演示稳定受迫振动的频率与驱动力的频率之间的关系．但如果采用如下装置，则不仅能够清楚地演示单摆作稳定受迫振动的频率与驱动力的频率之间的相等关系，还可以演示单摆的共振、测算出单摆共振的条件．     

单摆演示实验改进初探

单摆演示实验,作为导出单摆周期公式的实验基础,对于学生理解与掌握单摆周期公式是至关重要的。传统的做法是利用秒表计时,研究单摆周期T与振幅A,摆球质量m及摆长l的关系。我认为这样做对T与A、m的关系的讨论显得繁琐而欠直观;且将T与g的关系的研究排除在演示内容之外。有鉴于此,笔者在教学实践中,就单摆演示实验的改进作了些初步的探索。对于单摆周期T与摆球质量m及振幅A关系的演示,可用直接比较的方法。即将两摆长l相同、m不同的单摆挂在同一铁架台     

单摆演示实验的改进

高二物理课本（人民教育出版社）第九章第四节“单摆”中有两个演示实验,一是“沙摆实验”。用实验显示单摆的振动图像。证明简谐运动;二是教材通过定性演示,证明单摆的周期（在摆角很小）跟振幅和摆球质量无关而只跟摆长有关的基础上,给出单摆的周期公式。我在教学中对实验器材进行了改进,方便了教学,节省了时间,方法步骤如下：     

单摆演示的改进

单摆演示的改进段惠，殷秀芝，李步高定性研究单摆的周期．课本上的例示是：用秒表测定３０～５０次全振动的时间，通过分析单摆振动的情况城计算出单摆的周期，然后得出结论。多次重复计数，单调而耗时，不利于调动学生的兴趣和求知欲。为此，我们对上述实验作了如下改进...     

单摆教学演示实验的改进

现行物理高级中学课本第一册(必修)上:在单摆振动周期的等时性和单摆的振动周期跟摆球的质量没有关系的讲述中,安排的演示实验,在实际教学中,比较费时间和麻烦.因为要分别在不同偏角下做二次演示实验,而且偏角在实际中很不好掌握准.在实际教学中,如何使这个演示实验既省时间,又好掌握,做的又准确呢?能否这样做这个演示实验,让这二次演示实验在一次演示实验中完成,这演示实验装置如图1所示.     

实验改进三则

实验改进三则吕贤年（安徽省舒城中学，２３１３００）在《机械振动和机械波》一章的教学中，笔者对几则演示实验做了改进，效果很明显．一、演示简谐运动的图象课本中用沙摆实验得到简谐运动的图象，这个实验存在着不便于观察，学生对为什么要将接沙的木板匀速拉动缺乏亲...     

单摆振动图像演示器的再改进

单摆振动图象演示器主要用于高中物理教学中演示单摆简谐振动的图象，进行简谐振动相关知识的教学。原实验装置是用一个盛砂的漏斗作为单摆的摆锤，使它在一个固定的竖直平面内振动。在漏斗下方的长方形薄木板上有与木板等大的自纸，沿与摆平而垂直的方向匀速地拉动木板，从振动漏斗中漏出的流砂在木板上形成振动的图象。这种装置存在的问题是：1、手拉木板时难以做到匀速运动：2、对砂粒的大小干燥等要求高；3、由于砂子在板上形成的图象不能竖起来让学生看，所以观察效果不理想等。为了解决上述问题，生产厂研制了J2222型单摆振动图象演示器。     

自制新型单摆实验仪

"单摆"是人教版高中教科书《物理》中的内容,实验时使用的单摆功能较为简单,既不能简捷地探究单摆周期和重力加速度的关系,也不能直观显示单摆的振动图象,并且该实验需要多次重复计数,花费时间较长,学生常感到单调乏味。为此,笔者设计了一种新型单摆实验仪,该实验仪器符合学生的认知过程,具有简单大方、功能齐全、操作简便等优点,便于学生探究单摆的有关问题,既提升了学生实验观察和设     

单摆演示实验装置改进

目前,许多教室的黑板已换成铁黑板,教师不好在黑板上钉上钉子,在中学物理教学中做单摆演示实验时,许多教师通常在讲台上用线拴金属小球悬吊在铁架上做演示实验．由于线长是1m左右,演示时,教室后面的学生看不清楚,可观度不高．还有,小球运动时的偏角,最高点和平衡位置学生只能想象,没有直观性．有的教师用偏角指示器来解决偏角问题,还有教师用纸制角度盘解决这个问题,虽然可以解决角度问题,但是装置复杂．有教师借助投影机解决可观度,     

沙摆易错题解析

沙摆是学习单摆演示简谐运动图象的装置,它涉及的知识点较多、难点较多,所以容易出错．下面就以例题解析的形式作一分析供大家参考．例1漏斗在盛满沙子后用一长细线悬挂起来并使其摆动,随着摆动,沙子从下面的小洞中流出来,沙摆的振动周期的变化情况是( )．     

简谐振动图像演示实验的改进

简谐振动图像演示实验的改进襄樊四中陶仕富，何琳（４４１０００）高中物理上册第七章第四节在用沙摆演示简谐振动图像时，匀速拉动木板，振动的沙摆不断漏下细沙，在木板上留的沙这就是此沙摆的振图线。但在漏沙的过程中，由于木板是水平放置的，使得学生不能直观地看到...     

强化演示实验培养学生能力

强化演示实验培养学生能力孙利娜１．精心设计演示实验，培养学生的观察能力对于演示实验，教师不能只限于按规定将实验做完，而要精心设计实验，激发学生的学习兴趣，培养学生的观察能力，帮助学生突破难点、掌握重点。２．通过演示实验，培养学生的理解能力概念是指通过...     

一种简单实用的自制单摆振动图象演示仪

单摆振动图象演示仪是用来演示单摆的简谐振动图象的,由它可以比较明显的看出单摆的简谐振动曲线及振动的规律(周期、频率、振幅等),因此它作为单摆振动讲解过程中,对学生直观印象的建立是十分必要的。过去使用的单摆振动图象演示仪主要有以下几种形式:1、沙摆;2、利用单摆小球尖端放电的方法;3、用摆锤下边带毛笔的方法;4、在摆球下面放上磁性小黑板的方法;5、用气球或针管喷水的方法等。下面我们首先将这几种常用的演示仪器的优缺点作一分析比较。     

新课改下物理演示实验技能的培养

演示实验可以不受空间和时间的限制，把某些自然环境再现，深刻地揭示出物理量之间的关系，从而启发学生深入思考，进一步寻求其变化规律．因此物理知识的讲授离不开课堂演示实验，特别是新课程改革之后，要让学生更好地体会物理学家的研究过程和知识的产生过程，演示实验能够起到更加关键的作用．演示实验又是启发学生思维，调动学生学习的积极性，培养学生观察能力和思维能力的重要手段．     

单摆振动演示实验的改进

单摆在摆角很小的情况下,其振动是简揩振动的重要特例。为了使学生顺利接受和掌握单摆的周期公式,在课堂上做好演示实验非常重要。因为面对单摆许多学生往往会产生一些不正确的想法,认为振幅大了,周期也会增大;摆球质量大了,回复力也大,因而振动     

关于用单摆测量重力加速度方法的研究

用单摆测量重力加速度的方法是中学物理的一个演示实验,由于种种原因,学生对实验原理,特别对影响实验精确度因素的理解不够充分,本文从实验原理开始,主要对影响实验精确度因素进行分析,并且介绍了一些其它相关单摆的实验方法。     

振动图像扫描仪装置的改进

1 问题的提出中学物理高中课本第一册第136页,利用沙摆装置来演示简谐振动的图像,其实验设计的目的和方法都很好,从实验得到的曲线图像也足以说明振动物体的位移随时间而变化的关系,并可知道振动物体的振幅及频率。然而,该实验如果作为教师的演示实验,在讲台上演示,则就显示出以下的不足。     

有关楞次定律的实验三则

楞次定律及应用是电磁学教学的一个重点和难点，所以做好演示实验和探索实验又是教学成功的关键．本文介绍的三个实验，能够较好地突破关键，使教学取得满意的效果，又能对学生进行多方面的素质教育．１自绕线圈探索推导楞次定律 教材推导楞次定律演示实验用的是线圈与灵敏电流表组成闭合电路（如图１），然后将磁铁Ｎ或Ｓ极插入或拔出，根据指针偏转方向确定感应电流方向，再找出感应电流磁场与原磁通量的阻碍关系．这个实验虽然使用大型演示灵敏电流表，但对于离得较远的学生看得还是不很清晰．若将这个实验改成探索性实验，并自绕线圈，…     

运用教育技术升华单摆教学

物理教学主要是观察、实验、思维和运用的四大过程 ,指导学生对演示过程的观察和分析 ,可以使学生获得生动的感性认识 ,从而更好的理解和掌握物理概念和规律 .单摆知识不仅有丰富的内涵 ,而且应用情况复杂多变 ,涉及不少的知识和问题 .在高中物理中 ,从会考、高考的角度看 ,或是从科学常识及实际应用的角度看 ,单摆知识的教学都是一个重点和难点 .但是由于实验器材的限制 ,很难让学生信服地得出单摆的等时性 ,也不能在思维上帮助学生推导出周期公式 .有鉴于此 ,笔者借助于朗威微机辅助高级中学物理实验系统 ,很好地突破了传统的实验方式 ,运…