基于Labview编积技术的单摆运动研究系统

由于学生对振动的位移一时间的关系以及速度一时间关系缺乏感性的认识，单摆一直是高中物理教学中的一个难点．为了解决这个问题，很多老师都会采用沙摆留迹的方法来演示单摆的位移一时间的关系．但是，这个演示实验存在着两个明显的不足之处：一是实验结果不准确．其原因在于在沙粒下落的过程中，沙桶重心同时下降，使摆长变长；手动拉动硬纸板不能保证其匀速前行．二是实验可视度小，沙粒形成的轨迹不能竖起让学生观看．     

巧用图像求解运动学问题

物理学中研究问题的一种重要方法是图像法。《直线运动》一章所涉及的图像有三种：即位移-时间(s—t)图像、速度-时间（v-t)图像、加速度一时间(a-t)图像。匀速直线运动的位移-时间图像为-倾斜直线，图线的斜率表示运动的速度；     

安培力的冲量特点及应用

速度-时间的面积等于质点运动的位移（根据匀速运动位移公式x=vt对矩形面积推广到一般情况），以此类推，根据电量公式q=it（i为恒定电流），电流一时间图象的面积等于通过导体的电量；当长度为l的直导线垂直于磁感应强度为B的匀强磁场放置时，在通过电流i（可以是稳恒电流或者变化电流）的时间内，     

用Excel软件计算大摆角单摆的周期

不需要复杂的微分方程,不需要高深的计算机程序,同样可以计算出大摆角单摆的周期.本文借助Excel软件,采用“微元”思想,研究无阻尼状态下单摆的大摆角运动,得出了不同摆角下单摆运动的周期值,同时可画出大摆角单摆的位移图像及速度图像等,为单摆实验中大摆角问题的讲解提供了较好的教学辅助手段.     

《自由落体运动的规律》探究式教学设计

1教材分析落体运动是日常生活中常见的现象。其中，自由落体运动在高中物理教学中具有重要的地位。探究物体运动的规律，实质上是寻找描述运动的各物理量（位移、速度、时间、加速度等）之间的关系，《高中物理课程标准（试行）》要求学生能从图像和公式两个角度探究物体运动的规律。沪科版教材采用了由特殊到一般的思路，即先探究自由落体运动的规律，再推广到匀变速直线运动的一般规律。     

也谈利用功能关系求解绳端速度问题

用于传动的轻绳，始终处于绷紧状态，其两端点间的速度关系，我们称之为绳端速度问题．教学中．通常按照运动的实际效果分解绳端的速度，即把绳端的速度分解为：（1）沿绳方向的分速度；（2）垂直于绳的摆动分速度．对于第二个分速度，由于学生很难想到绳端垂直于绳的摆动效果，因此，使绳端速度问题成为一个教学难点．     

用v-t图像巧解运动中的追及与相遇问题

追及和相遇问题分析的一般思路包括：（1）分析两物体运动过程，画运动示意图；由示意图找两物体位移关系；据物体运动性质列（含有时间的）位移方程．（2）找到两个关系：①两个物体运动的时间关系；②两个物体相遇时必须处于同一位置，即两个物体的位移关系．     

运动的合成与分解教学构想——谈“蜡管”模型的建立与应用

人教版高中物理（必修）第一册第五章第二节《运动合成与分解》中，教材首先安排一个演示实验（见教材第83页），然后由实验引出合运动，合位移、合速度，分运动、分位移、分速度概念来展开．在教学该内容时，做好该演示实验，并进行适当的扩展，给学生建立清晰的物理模型——蜡管模型，无论对该节内容的教学还是后续内容的教学都有重要的意义，下面谈谈本人的一些做法．     

分析两道设计型赛题

题1 蛇形摆是一个用于演示单摆周期与摆长关系的实验仪器（如图1）．若干个摆球位于同一高度并等间距地排成一条直线,它们的悬挂点在不同的高度上,摆长依次减小．设重力加速度g=9．8m／s^2．试设计一个包含十个单摆的蛇形摆（即求出每个摆的摆长）,要求满足：（a）每个摆的摆长不小于0．450m,不大于1．000m;（b）初始时将所有摆球由平衡点沿x轴正方向移动相同的一个小位移xO（xO≤0．450m）,然后同时释放,经过40s后,所有的摆能够同时回到初始状态．     

单摆受到的回复力、向心力及合力的区别

单摆在摆角θ(θ≤10°)很小时的振动是简谐振动:单摆的运动是一种较复杂的机械运动———变加速运动.单摆在运动过程中所受的回复力、向心力及合力有本质上的区别,不能混为一谈.一、单摆在最大位移处所受的回复力、向心力及合力的区别如图1所示,当单摆运动到最大位移处A点时,它受到的回复力F=mgsinθ,方向与切线重合,回复力的作用是使单摆回到平衡位置.因为单摆在最大位移处A点的速度vA=0,所以,它受到的向心力F向=T-mgcosθ=mvL2A=0又因为切线方向的合力Ft=F回=mgsinθ法线方向的合力Fn=F向=0所以单摆运动到最大位移处A点时受到的合…     

对s—t图象的深刻认识

1．s—t图象 （1）定义：在平面直角坐标系中,用纵轴表示位移S,用横轴表示时间t,得到位移和时间的关系图象,叫做位移一时间（S—t）图象,简称位移图象．     

用Matlab模拟x2k+1(k=0,1,2,…)型振荡器与可视化

导出了x^（2k＋1）（k=0，1，2，…）型振荡器的运动方程。利用Matlab语言和龙格一库塔方法对x^（2k＋1）（k=0，1，2，…）型振荡器进行数值模拟并将结果可视化，给出了具体Matlab计算程序和图形用户界面（GUI）。用户通过改变相关参数即可快速得到结果。该程序在Matlab 6．1版本下开发并测试。通过具体实例分别给出了-cx、-cx^3、-cx^5三种类型振荡器的时间-位移曲线和速度-位移曲线。该系统可用于工科大学物理有关振动的计算机辅助教学。     

测定重力加速度g值的五种方法

重力加速度g是高中物理中的一个重要常数,它和力学中的各部分都有密切联系,因此测定它的数值方法较多。掌握每种测定方法的原理,进而比较各种方法的优缺点,能够很好地培养学生的创新意识和实践能力,提高学生的理解能力和分析综合能力。教学中常见的方法很多,现介绍五种基本方法仅供大家参考。1用单摆测定重力加速度g用单摆测定重力加速度,是高中物理教学中的一个重要实验。当摆角小于5°时,单摆的周期公式为T=2πgl。利用秒表,采用累积法测出n次全振动时间t,则周期T=nt;再利用刻度尺和游标卡尺测出摆长l,即可得g=4π2n2lt2,这是课本上的基…     

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：     

突破“相遇问题”教学难点之我见

“相遇问题”是研究行程问题中两个物体相向运动的情况，是教学中的难点。因为：（1）这类题目涉及的概念较多，如时间、地点、方向、运动结果等，并且学生也比较生疏；（2）学生对“速度和”的概念较难理解；（3）相遇问题有其结构特点和解题规律，学生必须形成特定的解题思路     

相遇问题例1教学谈

相遇问题例１教学谈贲友林相遇问题的教学，是在学生学习了路程、速度、时间三个数量关系的基础上进行的，其主要特点在于走的人数（运动物体的个数）由一个变成了两个，需要考虑到物体运动的时间、方向、结果等问题。六年制第八册第４０页的例１是相向运动求路程；例２是...     

Matlab软件在单摆自由振动中的应用

自由振动的单摆在大角度摆动时,动力学方程是非线性的,非线性系统复杂行为的一种重要研究方法就是数值计算法。通过理论分析,得到无阻尼、有阻尼、及弹簧单摆大角度振动的动力学方程。利用Matlab软件,观察弹簧单摆的振动现象,求出弹簧单摆非线性微分方程的数值解,展现大角度自由振动单摆周期与角振幅的关系曲线、大角度自由振动和阻尼振动的单摆的相轨迹。对不同条件单摆进行数值模拟,从而直观地研究了不同条件单摆的运动。结果表明,Matlab软件在振动问题中的应用,不仅实现了数值计算高效快捷、绘制图像形象直观,而且弥补了实验的不足,为计算机辅助物理教学提供了一个较好的软件。     

以“单摆”教学为例谈对学生能力的培养

对学生能力的培养是物理教学中极其重要的内容。本文以“单摆”的教学为例,探讨在新课教学中如何培养学生的能力。一、培养观察、分析问题的能力教学过程设计:教学内容1.实验:单摆运动2.通过多媒体课件重现单摆运动(1)慢放模拟单摆运动过程(2)摆球在某一位置停止3.问题:(1)摆球运动有什么特点?(2)摆球为什么能回到平衡位置?(3)回复力的来源是什么?教师活动实物演示课件演示提问启发引导思考分析回答观察思考观察学生活动教师说明:通过演示使学生直观看到实验现象:摆球沿圆弧来回摆动。再利用课件慢放、重现,让学生仔细观察,说明每当摆球离开平衡位置时,总有一个把物体拉回平衡位置的力,这个力就是重力沿切线方向的分力,非常直观地找到回复力。在这一部分教学中,有针对性地对学生进行观察指导,培养学生良好的观察习惯,提高他们判断与理解能力。二、培养推理及利用数学工具的能力教学过程设计:教师说明:这一部分是“单摆”教学的难点,在得出F=mgsinθ中几个物理量之间关系的时候,如何对比得出F=-kx,完全通过教师的示范性分析、讲述,并采取近似处理方法,推导得出正确结论,使学生深刻体会到使用数学工具进行理论推导的无穷魅力,进一步理解简谐振...     

以“单摆”教学为例谈对学生能力的培养

对学生能力的培养是物理教学中极其重要的内容。本文以“单摆”的教学为例,探讨在新课教学中如何培养学生的能力。一、培养观察、分析问题的能力教学过程设计:教学内容1.实验:单摆运动2.通过多媒体课件重现单摆运动(1)慢放模拟单摆运动过程(2)摆球在某一位置停止3.问题:(1)摆球运动有什么特点?(2)摆球为什么能回到平衡位置?(3)回复力的来源是什么?教师活动实物演示课件演示提问启发引导思考分析回答观察思考观察学生活动教师说明:通过演示使学生直观看到实验现象:摆球沿圆弧来回摆动。再利用课件慢放、重现,让学生仔细观察,说明每当摆球离开平衡位置时,总有一个把物体拉回平衡位置的力,这个力就是重力沿切线方向的分力,非常直观地找到回复力。在这一部分教学中,有针对性地对学生进行观察指导,培养学生良好的观察习惯,提高他们判断与理解能力。二、培养推理及利用数学工具的能力教学过程设计:教师说明:这一部分是“单摆”教学的难点,在得出F=mgsinθ中几个物理量之间关系的时候,如何对比得出F=-kx,完全通过教师的示范性分析、讲述,并采取近似处理方法,推导得出正确结论,使学生深刻体会到使用数学工具进行理论推导的无穷魅力,进一步理解简谐振...     

“测定液体压强与深度关系”实验的改进

“测定液体压强与深度关系”是一个很重要的实验。但是，这个实验做起来较为困难，主要有以下几个问题：（1）取材不易，平底试管难以搞清，即使有，不是粗就是细，不合适，另外一般学校的天平较少，不能分组做；（2）成功性小，学生每次往试管里装沙或多或少，因而不是下沉就是倾斜，不呈竖直状态，往往实验做得半途而废；（3）费时多，由于每加一次沙都要用天平称量，步