牛顿第二定律实验设计

高中《物理》第一册第三章有一个演示实验《研究牛顿第二定律》，这个实验是得出牛顿第二定律的基础，但在实验中由于多方面因素的影响（尤其是系统误差），使得通过实验很难得出结论。分析其原因主要有：①小车与桌面间的摩擦力比较大与拉力相比不能忽略；②实际实验中砝码质量与小车质量相比不能忽略，砝码质量太小拉不动小车；③小车运动后用夹子很难使它们同时停下，这样就不能保证时间t相同；④书上实验为一人操作，不方便。为了克服这些因素影响，我对此实验装置进行了重新设计。１实验装置如图１所示：１，２为２个质量均为m的空心金…     

受迫振动中不宜使用的论述

关于受迫振动物体的振幅大小，在人教版《高级中学课本物理第一册(必修)》，(1995年第2版，1997年5月第2次印刷，以下简称“必修本”)的第139—142页“共振”一节中，通过图5—8(本文图1)“摆的共振”的实验，得出如下说法：策动力频率厂与振动物体的固有频率f固相等时，受迫振动的振幅最大，策动力的频率跟固有频率相差越大，受迫振动的振幅越小．     

关于共振和共振频率的讨论

多年来,在高中物理课本中,讲到共振时,都附有如右的插图。并对共振的意义作如下表述:“当策动力的频率和物体的固有频率相等的时候,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。”该图表示了有阻尼的受迫振动,当f=f固时,受迫振动的振幅最大,且为有限值。其实,有阻尼的受迫振动的振幅达到极大时,策动力的频率并不等于物体的固有频率,而是小于固有频率。就此本文拟对受迫振动、共振等有关问题,做一讨论,供教学参考。一、受迫阻尼振动的稳态解设一质点,质量为m,除受弹力或准弹性力-kx和媒质的阻力-γ(dx/dt)作用外(γ是阻力系数,通常认为物体以不大的速率在粘滞媒质中运动时,媒质的阻力和物体的速率成正比),还受一周期性的策动力Hcospt作用而运动(H是策动力的力幅,P是策     

电路也会发生共振吗

1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄运动节奏比较一致，使桥发生共振而断裂．我们知道当策动力的频率跟物体的固有频率相等的时候，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振，如图1所示．     

共振实验的改进

物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率没有关系。但是当驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时,振动物体的振幅最大。这种现象叫做共振。高中物理课本(全日制普通高级中学教科书·试验修订本·必修人民教育出版社2000年3月第2版)介绍的共振演示实验装置如图1所示:在一根张紧的绳子上挂几个摆,其中A、B、C的摆长相等。当A摆振动的时候,通过张紧的绳图1子给其它各摆施加驱动力,使其余各摆做受迫振动,这个驱动力的频率等于A摆的频率,其它各摆的固有频…     

有关摩擦平衡问题解题方法比较

摩擦平衡问题解题可用解析法、图解计算法和图解法等三种方法，其中，平时用得最多的往往是解析法。然而，笔者认为，在解摩擦平衡问题时，这三种方法各有其特点和优势，应根据问题类型的不同而选用不同的方法。下面将三种方法进行比较说明。犤例题犦在图１（a）所示装置中，滑块４与固定道路５间的摩擦系数f＝０．１５，滑块４的重量为G４＝２０N。如果使滑块４在图示位置上（＝３０度，LOB＝４２０mm），不致在载荷Q的作用下被拉动，问Q的重量不能超过多少？图１解法（一）：解析法取滑块４为研究对象，受力如图１（b）所示，要使滑块…     

摩擦力实验的改进

１　仪器的制作如图１所示,它是由底座、屏、带支架的滑块、笔架等部分组成。①底座：用一块长木板做成有凹型轨道的底座;②屏：底座后侧竖一块白色的薄胶板作屏;③带支架的滑块：取一长方形木质滑块,使滑块的宽度刚好能在底座的轨道上顺利滑行。滑块上开四个圆槽,以便盛砝码,在滑块的一侧竖一狭木条作支架,把圆筒测力计（有秤钩的一端位置向上）固定在支架上,支架的上下两端各安装一个定滑轮;④笔架：在测力计的秤钩处装一个笔架,笔架上开一个孔比笔的直径稍大,在笔的末端开一细槽,用固定在笔架上的细橡筋卡住,这样,笔尖在细…     

一个演示实验的改进

１实验仪器 带直流放大器的灵敏电流计（自制），蹄形磁铁，导磁率良好的磁封闭片一片，线框一只．２实验过程 演示实验１：按图１进行实验，表明只有导体作切割磁感线运动时，电路中才有感应电流 学生：通过直接观察，得出感应电流的产生条件：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动． 演示实验２：改变实验条件，在两极间加上“磁封闭”，再运动导体，现象不再出现。 教师：用小磁针检验封闭前后，磁场的区别，并用磁感线描绘两种情况下的磁场，如图２所示． 学生：（迷惑后放松，认识复位）……原来是无磁感线可切． 设问：我…     

用伏安法测电源电动势和内电阻的系统误差分析

用伏安法测电源电动势和内电阻的电路有两种方式：如图１、图２所示。习惯让人们将图１称为电流表内接法，将图２称为电流表外接法。由于电表内阻的非理想化———即实验原理的不完善而引起系统误差。这就迫使我们在教学生做该实验时，不得不提出这个问题，并进而加以分析和解决，以便使学生对该实验有一个更加明确的认识。我是采用下面的做法来加以说明的：先做演示实验，分析清楚误差来源后，再做学生实验。实验电路如图１、图２。对同一节干电池进行测量，外界负载电阻R用电阻箱来代替，其值由２～６０Ω变化，共测定了八组数据，如表１…     

乙烯制取及性质实验的改进

按人教版高中化学课本第二册第１７８页叙述的实验步骤制取乙烯并验证其性质时，易将大量有害气体排放到室内，造成环境污染，影响师生身体健康。我对制取乙烯实验装置进行了如下改进。１ 实验装置 实验装置如图１所示。２ 实验步骤 ａ．先在大试管中装入１５ｇ经干燥后的干净河沙（直径１－２ｍ ｍ，再加入８ｍＬ酒精和浓硫酸（体积比１：３）的混和液，用带导管和温度计的双孔胶塞将试管口塞紧（注意将温度计的水银球插入液面以下），按图１固定在铁架台上。 ｂ．Ａ瓶中盛放１０％的ＮａＯＨ溶液，Ｂ瓶中盛放０．０１ｍｏｌ／Ｌ的酸性ＫＭ…     

电解水装置的改进

九年义务教育的初中化学教科书第４８面的演示实验（３－１）通电分解水的简易装置，是一个比较形象的实验装置。在教学过程中，对初学化学的学生来说，在演示过程中易接受又形象，前后学生观察又清楚，确是一个结合教学实际的简易演示装置、但是，在实际使用过程中，却有几个不足之处，需待改进。我在实践教学过程中，作了如下的改进。１ 实验装置 实验整体装置如图１所示。２ 装置的改进 ａ．做一个固定试管的架子（在方塑料水槽中配有现成塑料架）。 ｂ．将两支试管改用破底试管（要求试管底部不平整为好）。 ｃ．分别在两支试管口上配两…     

植物光合作用吸收CO_2实验的改进

植物光合作用吸收ＣＯ２实验的改进江苏徐州铁路一中（２２１００３）王学东图１通过多年实践，我们对初中植物学“光合作用需要ＣＯ２”演示实验的装置和方法作了改进，方法如右图所示：将原装置中用玻璃槽（或培养皿）盛放ＮａＯＨ和水（图１），改为２０００ｍｌ的大烧...     

平抛运动规律的又一演示实验

本平抛运动规律演示实验可以验证： （１）平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动，竖直方向作自由落体运动。 （２）平抛物体任一时刻的即时速度与水平分速度、竖直分速度符合矢量合成的关系。１实验器材与装置介绍１．１器材 （１）出口端水平的斜导轨：利用Ｊ２１３５—１碰撞实验器中的导轨。 （２）光电计时器：Ｊ０２０１—１型数字计时器。 （３）平抛物：小圆柱体（自制）。１．２关于器材的说明 （１）光电计时器中光电门的改造：一般光电门的接收头与发射头的间距约为２ｃｍ。考虑到平抛物轨迹是曲线，为使平抛物顺利通过光电门…     

研究竖直弹簧振子在策动力作用下的共振

1.实验装置——“受迫振动仪”的构造。如图1所示,受迫振动仪由玩具电动机D(或电唱机电动机)带动圆盘A作匀速圆周运动,圆盘的偏心轴带动连杆B,同时在偏心轴上扩展半径后固定小球M′。连杆使横梁C作受迫振动。在这个策动力的作用下,弹簧振子M在竖直平面内作受迫振动。调节电动机的电压,改变策动力的频率,振子的频率也随着改变。当偏心小球M′的周期与振子的固有周期相等时,振子发生共振。     

《简单机械》自测题

一、选择题１．下列工具中属于省力杠杆的是：（）Ａ．天平；Ｂ．理发的剪刀；Ｃ．镊子；Ｄ．剪铁皮的剪刀．２．如图１所示，杠杆处于平衡状态，若将Ａ处的砝码移至Ｃ处，要使杠杆重新恢复平衡，必须将Ｂ处的砝码：（）Ａ．移至Ｄ处；Ｂ．下端增加一个同样砝码；Ｃ．去掉一个；Ｄ．移至Ｄ处后去掉一个．３．图２所示的杠杆是平衡的，Ｌ１＝０．１米，Ｌ２＝３Ｌ１．若Ｆ１、Ｆ２的大小、方向均不改变，将Ｆ１和Ｆ２的作用点同时向支点移动１厘米，则杠杆：（）Ａ．仍处于平衡；Ｂ．右端下降；Ｃ．左端下降；Ｄ．无法判断．４．有一根一端粗…     

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．     

一个验证"大气压存在"实验的改进

实验教学与仪器－２００２－０６九年义务教育初中物理第一册P１６２（人教版）中有一个简易的验证大气压存在的小实验（如图１所示）。但在教学过程中，有很多学生对该实验提出质疑，认为纸片没有掉下来是因为纸片被水粘住了。为此，本人对该实验作如下改进：a．在一只硬质塑料茶杯底钻一个直径为１～２mm的小孔；b．用右手握住茶杯（食指按住小孔），在杯中装满水；c．用光滑的硬纸片盖住杯口，再用左手压住硬纸片把杯子倒过来，松开左手，发现硬纸片不会掉下来（如图２所示）；d．若松开压住小孔的食指，硬纸片和水都会掉下来。经过改进…     

对“研究摆的共振”实验的改进

现行人教版高中《物理》第二册（必修加选修）第九章“受迫振动共振”这一节设置了一个摆的共振实验，这个实验定性的验证了共振的条件，并由此得出了共振曲线。笔者在教学中对这个实验作了改进，取得了较好的教学效果，现介绍如下：     

碘升华演示实验的研究与设计

１对化学教科书上碘升华实验演示的讨论现行高中教科书（试验修订本．必修）《化学》第一册（人民教育出版社化学室编著人民教育出版社２０００年３月第２版，以下简称新教科书）第７３页的［实验４－８］碘的升华，实验装置为图４－１１（如图１所示），实验方法是将碘晶体装在密封好的玻璃管内，然后用酒精灯加热来演示碘的升华实验。而原高中教科书高级中学课本《化学》（必修）第一册（人民教育出版社化学室编人民教育出版社１９９５年１０月第２版，以下简称原教科书）第２３页［实验１－１３］碘的升华，第２５页实验装置图１－１５（…     

对“共振”定义的建议

不同版本的高中物理教材对“共振”的定义存在着差异．人教版高中《物理》第一册(必修)旧教材中“共振”的定义为“在受迫振动中，驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫做共振”．而现行教材中的定义为“驱动力的频率接近物体的固有频率时。受迫振动的振幅增大．这种现象叫做共振”．