浅析参考圆法在求解简谐运动问题中的应用

分析匀速圆周运动与简谐运动的关系,阐述参考圆法在高中物理简谐运动问题中的妙用,让学生体验“化变为不变”的思想。     

从参考圆上看简谐运动

新课程（人教版）高中物理教材选修3-4P4“科学漫步”中介绍了匀速圆周运动与简谐运动的内在联系,不仅令学生认识到数理一脉相承,而且可以让学生应用逆向思维方法灵活地处理质点作简谐运动的路程和时间问题,使学生陶冶在美妙的数理天地中．     

“简谐运动图象”演示仪的制作

演示实验最突出针对性、科学性、可操作性、简便性和可视性 .在高中阶段的课堂教学中 ,只有在作简谐运动的图象时应用实验直接绘制物理图象 ,于是这个演示实验便成为教学的重点 ,演示实验必须是直观简单 ,效果明显 .高中物理新教材采用水平弹簧振子替代以前用砂摆演示简谐运动的图象 ,但实验室拥有的简谐运动图象演示仪 ,存在许多的不足 :(1)描绘图线的笔与板不稳定 ,明显不是匀速运动 .(2 )实验装置结构复杂 ,在课堂教学中学生很难了解其工作原理 ,且每次的实验结果不同 .为此 ,笔者制作一个用磁铁替代毛笔 ,可操作性强 ,能直观演示弹簧振…     

“牛顿第二定律层式分析演示仪”及“简谐运动描迹仪”的制作

1　研究牛顿第二定律的实验装置如图 1所示是高中物理“研究牛顿第二定律的实图 1　研究牛顿第二定律的实验装置验装置 .”它的不足 :( 1 )平面结构 ,不便学生观察与比较 .( 2 )小车受到的摩擦力属系统误差 ,实验时需要平衡摩擦力 .( 3)利用小车后面系绳来控制位移 ,误差太大 .由于惯性作用 ,利用夹子夹细绳时 ,不能立刻止住具有一定动量的小车 ,不可避免地存在位移上的误差 ,由于两小车运动速度不同 ,动能不同 ,因此被夹的绳子向前滑动的位移也不同 .说明两个小车的位移误差也不同 .( 4 )夹子有时夹不住 .实验所用夹子夹口不能完好密合 ,造…     

简谐运动与匀速圆周运动的关系

1．匀速圆周运动的分运动 是简谐运动设质量为m的物体绕半径为r的圆形轨道做速度为v的匀速圆周运动．     

匀速圆周运动与简谐运动

高中物理教材中匀速圆周运动属于"曲线运动"的内容,简谐运动属于"机械振动"的内容,两部分内容彼此独立,看似没有联系,但借助运动的合成与分解的知识,一个匀速圆周运动可以分解为两个简谐运动,反之,两个有共同平衡位置的简谐运动,若振幅相同,圆频率相同,当它们的初相差等于π2时也可以合成为一个匀速圆周运动。     

简谐运动回复力的功率

如图1所示的参考圆中,质点沿逆时针方向绕原点O做匀速圆周运动时,质点在x轴上的投影运动为简谐运动．当质点由初始位置a经时间t到达位置b时,     

桥式自感演示仪的使用与制作

如果把直流电桥的两个桥臂电阻分别用一铁心线圈和一只精调电位器代替，就可改制成桥式自感演示仪，其原理电路如图１所示． 与传统的灯泡自感演示仪相比，用桥式自感演示仪显示自感，除具有演示原理清楚、物理现象明显和省工省时外，还具有取材方便与容易制作等优点．现将演示原理、操作和制作上的情况分述如下．１演示原理 与直流电桥的使用一样，桥式自感演示仪在演示自感时，其四个桥臂电阻Ｒ、ＲＬ、Ｒ１和Ｒ２之间也要满足电桥平衡条件，即上式中的ＲＬ为铁心线圈的直流电阻，Ｒ为可调电阻． 设电桥已调平衡，当电路中的电流达到稳定…     

滑动摩擦力演示仪的制作

滑动摩擦力演示仪，有些学校配置，但演示效果并不理想．笔者根据本刊2003年第10期《研究滑动摩擦力的实验》一文中的实验装置图，并做适当的改进，制作成滑动摩擦力演示仪，使用方便、演示效果理想，能顺利地完成教学任务．其装置如图1所示．     

“跑马”演示仪

机械能的转化和守恒定律是中学物理的重点内容,因此,课本上既安排有演示实验,也安排有学生分组实验。课本上的演示实验,历来都是研究单摆小球的摆动,虽然有一定的效果,但却略显单调,缺乏生动性和趣味性。笔者采用了在国外一本物理教科书介绍的、同样的演示机械能的转化和守恒定律的装置,取得了很好的效果。该装置结构并不复杂,但演示起来十分生动、有趣,很受学生欢迎。现介绍给大家,感兴趣的读者不妨一试:     

运动的合成与分解演示仪制作初探

运动的合成与分解是高一教材的重点内容,也是必作的演示实验之一,原有的演示仪器效果不太理想,水平和竖直方向的运动全部靠机械带动自动描点,丝毫没有学生参与,给学生的感觉好像电脑模拟效果,人教版高一物理教材p83页所示演示实验(见图1),只是一个原理图,没有现成仪器可用,基于     

微小形变演示仪的制作与演示

微小形变的演示是新编高一物理课本第一章、第三节的内容。该实验因受到条件的限制,在操作上存在一定的问题,往往达不到预期的目的。现市售J2005-1型演示仪,演示时需要暗室。光源与两个平面镜一般高,装置起来有一定的困难。而且射向光屏的光不是平行光,不易控制。给教师的实验操作带来一定的难度。笔者根据多年     

传感器特性演示仪的自制

高二人教版《物理》(必修加选修)教材中介绍的学生实验“传感器的简单应用”，只是通过用多用电表显示敏感元件的阻值变化来说明传感器特性．事实上，这样的实验做起来平淡，激发不起学生的兴趣，做过以后，学生普遍反应“没意思”．对此，我们制作了一套“传感器特性演示仪”，能生动地演示敏感器元件的特性及其应用，现介绍如下：     

对“斜槽轨道”实验仪器的改进与制作

“斜槽轨道”是中学物理教学中常见的演示实验仪器,长期以来,因其装置复杂,使用不便,在教学中存在一定的局限性,改进后的“斜槽轨道”实验仪器,附件少,质轻便携,操作简单,计时准确,容易制人和,是比较理想的实现改进项目和教具制作示例。     

简谐运动图象的“新设计”

高二人教版《物理》(必修)教材中“简谐运动的图象”一节，主要是让学生认识简谐运动规律，而演示实验是本节课的关键．教材中的演示实验，笔者认为存在两方面不足：一是沙摆作出的图象只能平放，不便让所有的学生都观察到，且手拉木板不匀速易造成图象不规范；二是作出的图象是否确定是正弦(余弦)曲线?     

圆周运动演示仪的制作

为了验证物体做圆周运动时一定会受到向心力,笔者依据物体做圆周运动时一定受到指向圆心的力的原理,制作了圆周运动演示仪。一、制作材料电动机、可口可乐瓶(2.5L的塑料瓶)、橡皮、湿布。二、制作过程1.先在可口可乐瓶盖子的中心钻1个小孔,小     

利用多媒体技术设计“简谐运动的图像”一课

“简谐运动的图像”是高一物理“振动和波”单元的重要一节．在这一节课里，学生第一次学习位移和时间这两个物理量成正弦（或余弦）函数关系．学生如能很好地理解简谐运动图像的物理意义，就不难了解形状上相似的波形图像，并有助于今后学习正弦交流电的电动势和感应电流随时间变化的正弦函数关系．因此简谐运动的图像在中学物理教学中有不可忽略的作用和地位．由于本节课中教学重点砂摆实验的精度和可见度较差，而且实验进程难以控制，给授课带来极大的不便．为此我用 Ａｕｔｈｗａｒｅ ４． ０和 ３ＤＭＡＸ２． ５软件制作了多媒体课件…     

平抛运动模拟演示仪的制作与工作原理

由于实际的抛体运动速度快,转瞬即逝,不易观察,教学效果不明显。故设计以 LED 显示的抛体运动模拟演示装置,可视性明显提高;并能同时显示水平分运动和垂直分运动,既可以按照正常速度演示,又可以慢动作演示,还可以分解动作演示。该实验仪还可以用作自由落体