自制向心力演示仪

1引言 高中物理课程中,向心力是非常重要的知识点,同时也是教学难点。传统的“向心力实验演示仪”仅仅是半定量的,并且误差较大,从而只能定性地说明向心力大小与相关变量有关,而无法定量地测出向心力与半径、线速度和质量有关,即准确性难以控制。为了解决上述问题,笔者设计制作了探究向心力演示仪,目的在于克服上述技术的不足,其操作简便,原理直观,性能可靠,误差小,适合演示实验及学生分组实验。将向心力定性演示实验改进为定量操作实验,在学生对向心力公式的理解及应用方面具有重要作用。探究向心力演示仪与传统的“向心力实验演示仪”相比,实现了定量地研究与向心力大小有关的物理量,并且大大减小了实验误差。     

向心力定量分析演示仪

长期以来，我国高中物理教学中在研究向心力大小与什么因素有关的内容时一直沿用传统的向心力演示器．该装置需用手摇动，不仅笨重费力，因需用手摇动导致做圆周运动的小球的转速不稳，从而只能定性地说明向心力大小与半径、角速度和质量有关；而不能定量地测出向心力与半径、角速度和质量的具体关系．     

向心加速度有必要吃“回头草”吗？

翻开近几年的高中物理人教版教材,发现对向心加速度的处理上变化较大． 2003年6月第1版高中物理必修第1册中,延续了以往教材的做法,即先通过实验说明向心力的方向,再用向心力实验器定性地说明向心力与哪些物理量有关,并直接给出向心力的公式．在此基础上,由牛顿第二运动定律,     

一点修正

高中物理第三册(选修)第73页,小实验“研究向心力的大小跟什么因素有关”中说;“尼龙绳的拉力是使橡皮塞做圆周运动的向心力,这个向心力的大小可以从测力计上读出.”并且给出实验装置图如图1.     

将最新科技成果应用于向心力公式探究的实践研究

将最新科技成果步进电机和DIS无线力传感器相结合,自制“向心力公式定量探究仪”装置,巧妙实现质量、角速度、半径的变化,运用控制变量法,分三步做探究实验,归纳出向心力公式,并且根据实验数据计算出比例系数.     

完善“验证向心力公式”实验

高中物理选修课本中“验证向心力公式”的学生实验,就实验本身来说,主要存在三个方面的不足:(1)学生用手搓动转轴,不易保持圆柱体每一次转动都恰好从半径指示器的缺口处通过,不仅难以形成匀速圆周运动,甚至难以形成圆周运动.(2)用平均法将圆柱体的运动近似处理为匀速圆周运动时,ω、F、r都应取平均值,但实验却测不出对应于ω平均值的F、r的平均值.(3)圆柱体和横杆间存在较大摩擦,致使F测量误差偏大;就实验教学与理论教学的关系而论,由匀速圆周运动验证向心力公式则不利于学生在一般意义上认识向心力公式.该实验虽然存在这些不足,但却有着原理简明、构造直观、价格便宜(由于不用电机带动)等明显优点.所以,我们在保持、发扬原实验的优点,削弱、消除其不足的指导思想下,对它进行了改进研究,使之趋于完善.     

自制“电子秤式向心力定量演示仪”

新课标中，“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验是必修课程学生必做实验.为了使学生更好地理解和运用，可以通过一些创新实验来帮助学生学习.利用电子秤设计了一款取材容易、操作简单的向心力演示仪，进行向心力大小的定量研究.     

利用传感器定量探究物理规律的教学案例研究

在高中物理规律的教学中,传感器相较于传统实验器材,具有精度高、误差小、性能稳定、便于展示等特点,更容易实现物理规律的定量探究.文中通过定量探究法拉第电磁感应定律、定量探究闭合电路欧姆定律两个教学案例,说明传感器在高中物理实验教学中的应用效果,并对案例的创新点及效果进行评价,得出传感器在高中物理规律教学中的应用启示.     

“向心力探究实验”教学设计

向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力,它是圆周运动一章的重点。本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念,为了使学生容易接受,采取以学生分组实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法,学生借助DIS数字化传感器向心力演示器进行实验,通过实验的图像逐一探索改变向心力的因素,从而验证向心力公式,更有力地说明实验的科学性和重要性。     

两种探究向心加速度大小的方法比较

高中物理教学中向心加速度和向心力一节既是教学的重点又是教学的难点,但传统教材中向心加速度公式的理论推导确不尽人意,教师难教,学生理解困难.     

汪维澄：环环相扣问题多群策群力恕办法

安培力是高中物理教材的重点内容,现有教材中关于安培力的教学存在两个问题：一是关于安培力方向的实验没有达到教材要求的效果：二：是教材中的公式只有定性实验和说明,缺少定量研究实验,难以说服学生。汪维澄老师设计的安培力定量演示仪很好地解决了上述问题,     

如何在高一物理教学中使学生顺利跨越台阶

一、初、高中物理之间存在的台阶1.从定性到定量的飞跃初中物理主要是作定性分析,但高中物理不只是作定性分析,一般还要进行大量的甚至很复杂的定量计算。2.从形象思维到抽象思维的飞跃初中物理大多是建立在直观的、形象思维的基础上的,以生动的自然现象和直观的实验为依据,使学生通过形象思维而获取知识。但进入高中,物理教学从形象思维向抽象思维领域过渡,要求学生有较高的抽象思维能力。3.从简单逻辑思维到复杂逻辑思维的飞跃多数学生进入高一感到解题困难,或者是公式记住了但不会用,或者是乱套公式,瞎做一气。其原因就是缺乏较为复杂的…     

"探究功与速度变化的关系"实验设计

在高中物理必修2中介绍了"探究功与速度变化的关系"的方法,由于弹力做的功无法进行定量测量且很难做到每次实验时每根橡皮筋的伸长量一样,故实验效果不理想.笔者利用"探究加速度与力、质量的关系"实验装置来做该实验,取得了较好的效果.     

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。     

向心力教学环节

向心力教学环节新疆哈密红星中学张启林现行高中物理第三册（选修）教材中＂向心力、向心加速度＂一节，是牛顿第二定律在曲线运动中的应用，涉及的知识面广，综合性强，概念抽象，公式难推导，是本章的教学重点和难点．虽然教材采取降低要求、回避矢量推导公式、从实例出...     

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;     

《单摆》多媒体教学的科学探究

<单摆>是作为简谐运动的又一理想模型来编排的,它典型性强,可向多方面拓展与综合,更重要的是在这一节中蕴含了研究物理的基本思想与方法,从这一意义上来说<单摆>不仅是<机械振动>一章的重点内容,在整个高中物理中也占有显著的位置.这一节共有四个知识点:1.建立单摆的理想模型;2.单摆做简谐运动的条件;3.单摆周期公式;4.单摆的运用.在这其中"单摆做简谐运动的条件及周期公式"既是重点又是难点.教学要达到的目的有两个:第一是让学生通过课堂演示实验,增加感性认识,改变想当然的错误观念;第二是让学生体会研究物理学的基本思想与方法.下面就具体来谈谈对各知识点的剖析与设计.     

新旧人教版物理教材教学顺序对比分析——以探究向心加速度和向心力为例

通过文本研究的方法,对比分析新旧人教版高中物理教材(2019年版和2004年版),结合高一学生现有的学习认知情况以及新课标下对中学生核心素养的要求,以圆周运动中向心加速度和向心力公式的推导为例,提出课程教学顺序的重要性和相关教学建议。     

电流间相互作用演示实验的改进

一、仪器装置图及用途图1所示是本实验的装置图,其主要装置是两个直立的、可灵活转动的线圈。该装置可用于演示高中物理“磁场”一章中通电平行直导线间的相互吸引或排斥的现象。二、制作背景及仪器特点通电平行直导线间的相互作用是高中物理课本中的一个传统内容,从恢复高考至今,各个版本的高中物理课本中均有此演示实验,装置如图2所示。在现行高中物理教学大纲中,此实验规定为必做的演示实验。教材是按图2所示装置来做此实验的,我们需要在直导线上通100A以上的强电流,才有可能使直导线在发生相互吸引或排斥时产生一定的形变,这在一般的普…     

法拉第电磁感应定律探究实验的创新研究

“法拉第电磁感应定律”是高中物理教学的重、难点内容.教材中多采用定性实验.本文创新设计了教材“做一做”栏目的实验,能够定量探究法拉第电磁感应定律的实验,引导学生体验科学探究的过程,感受科学探究的精神.