非电磁学量的电磁测量

某些非电磁学量直接测量非常困难,但我们可以通过设计相应的装置把它转化为电磁学量来测量。根据这些转化装置编制的物理试题,既能培养学生理论联系实际的能力,又能培养学生不断创新的态度和精神,因而,这类试题近些年倍受命题专家的青睐。1利例用1稳恒电流知识测量非磁学量如图1所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平考试轨道运动的列车的加速度,m是一个金属球,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为l的电阻丝,其阻值为R,金属丝和电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中点C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线…     

课本中例题的物理模型的应用

题目(人教版物理选修第三册P21)在汽车中的悬线上挂一个小球，实验表明，当汽车做匀变速运动时，悬线将不在竖直方向．而与竖直方向成某一固定角度(如图1)，已知小球的质量是30克，汽车的加速度为5．0米／秒^2，求悬线对v1球的拉力。     

单摆振动的回复力

物体产生振动的首要条件是离开平衡位置时就受到回复力的作用 .回复力是以效果命图 1名的力 .由于受现行高一《物理》教材第 133面 ,如图 1所示的影响 ,不少学生将单摆做简谐运动的回复力理解为摆球所受的重力和悬绳拉力的合力 ,这是不正确的 .单摆在摆动过程中 ,摆球要受两个力的作用 ,即重力 G和悬线的拉力 T,如图 1所示 .它在做变速率圆周运动 ,变速率圆周运动既有法向加速度 ,又有切向加速度 .由牛顿第二定律可知 ,单摆所受的合力可分解为沿法向和切向的两个分力 .法向力使单摆改变运动方向产生向心加速度 ,切向力使单摆沿圆周运动的切…     

正反比的实验探究

例1 某研究性学习小组,为探究航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素．进行了模拟探究．图1是测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝的阻值较大．一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC长为H．有风时金属丝偏离竖直方向,     

阻挡摆的特点及分类解析

阻挡摆在轻绳遇到小钉阻挡时,有如下两个特点:(1)摆球的运动速度不能突变,但做圆周运动的半径发生突变,因而摆球的加速度要发生突变;(2)当摆球摆到最高点的速度v≥gR姨时,摆球可以以小钉为圆心做完整的圆周运动.掌握了这两个特点,就能正确解答相关问题.一、小钉在悬点O的正下方阻挡例1小球A用不可伸长的细绳悬于O点,在O点的正下方有一颗固定的钉子B,OB=d,绳长为L.初始时小球A与O同水平面,无初速度地释放小球A,为使小球能绕B点做完整的圆周运动,如图1所示.试求d的取值范围.解析为使小球能绕B点做完整的圆周运动,则小球在D处对绳的拉力…     

例析物体运动过程中的临界问题

一、解决临界问题的基本方法例1如图1(a)所示,一个质量为m的小球,用细线固定在倾角为α的斜面上.求当斜面以多大的加速度水平向右运动时,小球正好离开斜面,并求此时悬线受到的拉力.解析方法一(演绎法)在一般情况下,小球受到重力(mg)、斜面支持力(N)和悬线的拉力(T)的作用,如图1(b)所示.设加速度为a,则有Tcosα -Nsinα=ma,①Tsinα+Ncosα =mg.②由①、②可得N=m(gcosα-asinα).③③式表明支持力N随加速度a的增大而减小.当小球正好离开斜面时,N=0,此时加速度为a=gcotα .以N=0代入②式,此时绳的拉力为T=mgsinα.方法二(临界法)小球刚…     

牛顿摆球的妙用

在《探究碰撞中的不变量》一节的教学中需要演示各种碰撞现象,我们在教学中首先利用牛顿摆球演示交换速度的现象,然后利用它演示另一种更有趣的现象。其现象独特,效果明显,大大增强了学生对碰撞规律的探究欲望。具体做法是:用502胶水将三个球粘成一体作为大球(悬线不动,三个球还是六根悬线),另一球作为入射     

弹簧的瞬时性

常见的弹簧是指质量不计的弹性体,它能发生明显的拉伸或压缩形变,它对物体(沿弹簧方向)能施以拉力,又能施以推力。弹簧中的弹力一般不能发生突变,这是因为弹簧的形变量较大,形变量的改变需要经历一定的时间,因此弹力的改变也需要一定的时间。1初例态1物体处于平衡状态质量均为m的A、B两小球之间系有一个质量不计的弹簧,放在光滑的水平台面上。A球紧靠墙壁,如图所示,现用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力F撤去,此瞬间A.A球的加速度为F/2mB.A球的加速度为零C.B球的加速度为F/2mD.B球的加速度为F/m析与解初态:A、B球均静止,…     

2008年高考中牛顿第二定律的五类典型问题解析

一、问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性牛顿第二定律F＝ma是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同．例1（全国理综卷I第15题）如图1所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,     

绳子的拉力是可以突变的

某刊物上对下面题目的分析中认为剪断某一绳子瞬间 ,另一绳子的拉力不发生变化 ,这一设定是错误的。原题为 :如图 1所示 ,OO1 绳子上挂着一个匣子C ,匣内用绳子又挂着A球 ,A球下方用轻弹簧挂着B球 ,A、B、C三个物体的质量均为m ,原来都处于静止状态 ,当绳子OO1 被烧断瞬间 ,关于三个物体的加速度 ,下列判断正确的是A .B的加速度为 0B .A、B、C的加速度都是 gC .A的加速度为 1 .5gD .C的加速度为 1 .5g该作者认为剪断OO1 瞬间 ,O1 A绳子的拉力未变 ,得A、B的加速度均为 0 ,C的加速度为ac =3mg/m =3g ,答案选A。实际上 ,如图 2所…     

单摆加速度变化的数值分析

1引言图1本刊2002年第2期《摆球的加速度如何变化》一文中指出:如果将单摆拉直并与竖直方向成一定角度α0(<90°)后,静止释放小球,设摆长为l,摆球质量为m,当摆线摆至与竖直方向夹角为α(<α0)时,通过机械能守恒可以计算得到摆球在下降过程任意时刻的法向加速度:an=2g(cosα-cosα0).(1)切向加速度为aτ=gsinα.(2)合加速度为a2=an2+aτ2a=g2(3cos2α-8cosα0cosα+4cos2α0+1).(3)通过转化(3)式,得a=g3(cosα-34cosα0)2+1-34cos2α0(4)运用解析的方法得出结论,摆球的总加速度变化分两种情况:(1)当arccos34<α0≤90°,加速度随α角先减小后…     

两道力电综合题

对于高考“3 X”理科综合来说,培养学科内综合问题能力是关键,下面分析物理中力学与电学综合的两个典型实例,以期抛砖引玉. 例1 如图l所示为一种测定风作用力的仪器的原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬挂点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保持良好的接触,无风时细金属丝与电阻丝在C点接触,此时电路中电流为I0,有风时金属丝将偏转一角度θ,角θ与风力大小有关,已知风力方向水平向左,OC=h,CD=L,球质量为m,电阻丝单位长度的电阻为K,电源内阻和金属丝电阻均不计,金属丝偏转θ角时,电流表示数为I＇,此时风力大小为F,试写出:(1)风力大小F与θ的关系式;(2)风力大小F与电流表示数I＇的     

单摆测g误差分析

单摆测ｇ误差分析苏珠用单摆测定重力加速度的实验中，学生测量结果与标准值的误差较大。本文就此作一分析。如图，摆球运动到任意一点Ｐ时，摆线与竖直方向的夹角为α；重力Ｇ沿悬线方向的分力Ｆ跟悬线的拉力Ｔ的合力指向悬点，是摆球沿圆弧运动的向心力，它只改变摆球的...     

单摆振动回复力教学的再补充

贵刊在 2 0 0 1年第 4期上 ,刊登了周老师的“单摆振动的回复力”一文 ,文中明确指出单摆振动的回复力不是摆球所受的重力与悬绳拉力的合力 ,而是摆球所受的重力沿圆弧切线方向的分力 .但读后总感觉文中的论述缺少一个重要内容 ,即为什么摆球所受的重力与悬绳拉力的合力不是回复力 .教学中也确有一些学生认为单摆所受的回复力是摆球所受的重力与悬绳拉力的合力 .要纠正这种错误认识 ,笔者认为除了用到周老师的原文论述外 ,还应分析摆球所受合力方向的变化 .一、重力沿圆弧的切向分力是摆球振动的回复力如图 1所示 ,重力的一个分力 G1的方向…     

用超重和失重巧解物理选择题

超重和失重现象是一个重要的物理现象 ,是牛顿第二定律在竖直方向上作变速运动的应用 .当物体具有向上的加速度时 ,物体对支持物的压力 (或对悬线的拉力 )大于物体所受重力 ,物体产生超重现象 ;当物体具有向下的加速度时 ,物体对支持物的压力 (或对悬线的拉力 )小于物体所受重力 ,物体产生失重现象 ;当物体向下的加速度恰好等于重力加速度时 ,物体处于完全失重现象。在实际应用中 ,如果能灵活运用失重和超重的概念去处理问题 ,将受益匪浅。一、根据加速度方向直接判断是超重还是失重现象 ,得出压力或拉力的变化情况例 1　一个人站在医用体重…     

电场、恒定电流专题训练

一、选择题 1.如图1所示,甲、乙为用两个绝缘细线悬挂的带电绝缘小球,质量分别为,m甲和m乙,,且m甲＜m乙.当在甲球左边如图位置放一个带电球丙时,两悬线都保持竖直方向(两悬线长度相同,三个球位于同一水平线上).若把丙球移走,甲、乙两球没有发生接触,在图2中(图中a＞β)能正确表示甲、乙两球位置的是( ).     

趣谈相似三角形的应用

下面所谈到的几道物理题目都有一个共同点,就是都巧妙运用了相似三角形的知识,也正是这三角形的知识使题目顺利求解.例1如图1所示,A、B是带有等量同种电荷的两个小球,它们质量都是m,它们的悬线长度为L,悬线上端都固定在同一点O,B球悬线竖直且被固定,A球在     

一道“经典”例题的探讨与思考

现行高中物理教材第三册(选修)上有一道例题:在汽车中的悬线上挂一个小球,实验表明:当汽车做匀变速运动时,悬线将不在竖直方向,而与竖直方向成某一固定角度(图1),已知小球的质量是30克,汽车的加速度为5.0米/秒~2,求悬线对小球的拉力。     

用等效法求单摆的周期公式

单摆是用一根不能伸长的细线,系一个视为质点的摆球构成.在摆角θ≤5°(新教材θ<10°)时,可视为简谐振动.其周期公式用等效法单摆的周期可以广义地表示为 (式中1'为等值摆长,g'为视重加速度).     

"机械振动和机械波"单元检测题

一选择题 1.有一摆长为L的单摆,悬点正下方某处有一小钉,当摆球经过平衡位置向左摆动时,摆线的上部被将小钉挡住,使摆长发生变化.现使摆球做小辐度摆动,摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图1所示(悬点和小钉未被摄入),P为摆的最低点,已知每相邻两次闪光的时间间隔相等,由此可知,钉子与悬点的距离为