转动参考性中惯性力的教学分析

在实际中,我们往往要与非惯性系打交道,而牛顿运动定律在非惯性系中不成立,为了能在非惯性系中应用牛顿运动定律,必须寻找惯性力的表达式。一般力学教材在处理转动参考系中惯性力的表达式时是分为两步进行的,其中第二步的推导过程学生较难理解,本文提出了转动参考系中惯性力的一种新的教学方法,学生普遍反映效果良好。     

利用惯性力解答相对加速运动问题

应用牛顿第二定律和惯性力对有关相互作用物体的相对直线运动和相对圆周运动的动力学疑难问题进行巧妙解答。     

利用径向有效势能的性质巧解竞赛题

推导了质点在有心力作用下在极坐标系中具有的总能量表达式,引出了质点在转动参考系中的有效势能公式,得出了有效势能的取值范围和极值条件,指出了径向小振动的有效势能在平衡点关于矢径的二阶导数的物理含义,利用有效势能的性质巧妙解答几道物理竞赛题.     

利用匀速圆周运动等效求解简谐运动

简谐运动与匀速圆周运动具有相同点,即对称性和周期性。此外它们还有很多相似之处,如描述匀速圆周运动的物理量有向心力、转动半径,而描述简谐运动的物理量有回复力、振幅等。实验与理论均可以证明,匀速圆周运动投影后的分运动与简谐运动具有等效性,通过分析质点的匀速圆周运动,我们可以等效求解简谐运动的相关问题。     

转动参考系下的惯性力

惯性力是由于参考系本身相对于惯性参考系做加速运动所引起的力,惯性力因无施力物体而实际上并不存在,所以可以用是否存在惯性力来区别非惯性参考系和惯性参考系。在非惯性参考系中牛顿运动定律是不成立的,但在引入惯性力后,对非惯性参考系来讲,牛顿运动定律在形式上就"仍然"可以成立。在平面转动参考系中,质点可能受到了三种惯性力。将这三种惯性力引入平面转动非惯性系中,我们可以在平面转动参考系下应用牛顿运动定律来处理相关问题。     

利用“径向运动”规律巧解物理竞赛题

从多方面归纳了有关“径向运动”的规律,揭示了理论力学中在有心力作用下质点运动的基本方程的物理含义,并对几道不同类型的物理竞赛题进行巧妙解答。     

利用对称性求解简谐运动问题

机械振动是在某一中心位置两侧的往返运动．简谐运动是机械振动的一种特例,它的运动关于其中心位置（平衡位置）具有对称性．这个对称性指做简谐运动的质点运动到关于中心位置对称的A、B两点（A、B是振子非最大位移时且关于中心位置对称的两点）时,具有以下一些特征（如图1所示）：     

利用EXCEL进行简谐运动性质的研究

在物理学中 ,我们在进行机械振动教学时 ,总要研究简谐运动的性质 ,讲解简谐运动的方程和图像 ,这时我们不仅需要进行动态的实验演示和动画模拟 ,更需要进行静态的分析比较 ,分析在不同的振幅、角频率和初相的情况下简谐运动的规律 .为了充分发挥课堂的效率 ,提高教学质量 ,能够直观明了地进行分析比较 ,同时也避免教师重复绘制振动图像的反复劳动 ,笔者在教学中尝试利用ＥＸＣＥＬ所提供的图表功能来进行振动方程和图像的研究 ,通过改变谐振动的三要素引发振动图像的改变 ,从中寻找谐振动的规律 .我们知道简谐振动的方程是正弦 (或余弦 )三…     

巧选参考系 速解运动学问题

在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体，叫做参考系。选作参考系的物体，一般是假定为不动的。只有在选定参考系之后，才能确定物体是否在运动或作怎样的运动；也只有选择同一个参考系，比较两个物体的运动情况才有意义。选择不同的参考系来观察同一个运动，观察的结果会有不同，即运动具有相对性。描述一个物体的运动时，参考系是可以任意选取的；但是，在不同的参考系中描述物体的运动，繁简程度并不一样。具体选取时应使对物体运动的描述尽量简洁、方便为宜。而且在解答问题时如果能巧妙的选取参考系，往往可以使解题过程大为简捷。以下举几例说明，以飨读者。     

活选参考系巧解竞赛题

运动是相对的,对一个物体运动的描述必须建立在参考系上;同一物体的运动相对于不同的参考系,其运动形式是不同的．深刻理解这一点,将会给我们解题带来极大帮助．下面对竞赛中常见的情形进行分析．     

用三种"等效法"巧解简谐运动的周期

单摆和弹簧振子都是简谐运动的典型实例,是一种理想模型;但实际生活中,简谐运动的类型很多,用等效法求解一般简谐运动的周期比较快捷,现介绍三种等效的方法巧解简谐运动的周期。     

关于惯性力的讨论

本文论述了惯性力的真实性与虚拟性,指出惯性力不是某个具体物体的作用,而是“场”的一种相互作用。     

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。     

简谐运动的动力学方程及其数学解讨论

在教学过程中,对简谐运动的运动方程及圆频率、周期等物理量,往往引起一些老师和学生的误解．本文就这些知识作简要的分析讨论,以澄清概念,加深理解．     

运动学问题的巧解——灵活选取参考系

在高中物理教学过程中，通常会遇到运动物体的描述．此时，我们常常选取地面为参考系。分析物体的运动规律，进而运用速度公式、位移公式及其推导结论和适当用数学知识求解运算，往往忽视了参考系的选取在解题过程中的作用．本文通过两道十分典型的运动学问题分别用两种不同的方法求解，从中体会参考系的灵活选取在解题中的妙用．     

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．     

巧用“惯性力”解决运动学问题

牛顿第一定律和牛顿第二定律仅适用于相对于地面静止或做匀速直线运动的惯性参考系,而对于具有加速度的非惯性参考系,要想使用牛顿运动定律来处理问题,就显得较为复杂．此时,若能恰当地引入惯性力的概念,则可使问题得以简化．     

巧用振幅矢量法求解简谐运动的时间

高中物理中能精确求解时间的过程并不多,对于一般变加速运动,虽然可以采用微积分求解,但数学要求较高。有一些变加速运动可以视为简谐运动,但高中阶段对于简谐运动也只是考查与周期等相关时间的求解。本文尝试将简谐运动和旋转矢量相结合,给出简谐运动中任意过程时间的普遍解。     

关于惯性力的讨论

论述了惯性力的真实性与虚拟性,指出惯性力不是某个具体物体的作用,而是"场"的一种相互作用.