“单摆周期”实验教学设计

单摆是高中物理教学中的一个重要实验,它揭示了一个重要规律———单摆的等时性原理,即在摆角很小(小于10°),忽略空气阻力对摆球运动影响的情况下,单摆的振动周期跟振幅(A)、摆球的质量(m)无关,只与摆长(l)及摆球所处位置的重力加速度(g)有关。单摆的周期公式为:T=2πlg。课本上安排了改变单摆的摆长对单摆周期影响的实验,取摆长不同的单摆,让学生观察、感受单摆振动快慢的变化,并分别测出它们的周期。实验表明:摆长变长,周期变大;摆长变短,周期变小。至于加速度g的变化对单摆周期的影响,课本上未做这方面的实验安排。为了让学生更形象直…     

从单摆到锥摆，周期变小

《单摆》是高中物理教材中的一个重点内容,单摆实验以及用单摆测当地的重力加速度也是必做的两个实验。但在实验中,单摆很容易偏离了竖直位置,成为类似于锥摆的运动;要使单摆始终在竖直面内运动是不容易做到的。如果单摆的摆动不是严格在竖直平面内,而是微微作锥形运动(即“锥摆”),若不加修正,在同样“摆角”的情况下,其周期如何变化?利用其测得的重力加速度g偏大还是偏小?好多资料上也有类似的思考题,但都没有给出明确的分析及答案。单摆具有等时性,其周期T与摆长l和当地的重力加速度g有关,即T=2πgl。单摆的摆动不是在竖直平面内,其摆球…     

新型单摆仪的制作和使用

这里需要强调指出,式中摆长差δ1不是分别测量摆长l_2及l_1相减得到的,而是直接测量摆长差.由于在实验中直接测量摆长差δ1,不仅消除了传统单摆测摆长的零点测量的误差,而且由(8)式的误差公式可知,在δl较小的情况下(例如150～200mm)可用游标卡尺进行测量,测摆长差引入的误差已退居次要地位,而T_1、T_2是可以精确测量的,因此我们可以期待,由(8)式算出的g值将     

用弹簧验证向心力公式的实验

二、实验方法1.应用胡克定律,测出弹簧的倔强系数K.2.测出钢球的半径r和质量m.3.把钢球系于弹簧的一端,细线结于弹簧的另一端,做成一个单摆,线的上端用夹线具夹住.4.如图2所示,量出摆线长l,算出弹簧不伸长时的摆长l_0=(l+r)-mg/K.5.把摆从平衡位置拉开一个摆角θ,     

单摆振动定律演示仪

1教具装置(见图1)图1教具装置2特点和用途(1)特点该教具将教材中的三个相关系列实验(摆长、摆球质量、摆幅)的研究内容,整合设计在一个实验装置上分步演示完成,其功能立足于形象直观地显示出摆的周期与上述三个量的关系。各个系列实验连接巧妙,演示稳定,互不干扰,转换简便快捷,     

研究单摆的振动周期

单摆的振动周期受多因素影响，主要有摆长和摆角。本文提供了利用实验和计算机处理的方法，发现振动周期和这些因素的关系。     

用非线性理论计算旋转式起重机的最大偏摆角

本文以实验为依据,假定起重机的旋转角速度按正弦规律变化,推出货重偏摆角的非线性微分方程。借助计算机求得数值解,得出以下3点结论:(1)最大偏摆角仍近似与幅度R成正此;(2)摆长l对最大偏摆角的影响在n>2时尤为显著,变化复杂,各特性曲线会相交,在n≤2时,影响不大;(3)负的初偏角会使最大偏摆角减小,反之,会增加。     

网络环境下单摆的实验教学探究

信息技术与学科的整合是当今国内外教育界探索的一个重要课题 ,笔者也在这方面做了一些尝试 ,希望与大家共享。1　教学选题的原因(1)体现物理学科所特有的美在《单摆》一节课的教学中 ,“周期Ｔ与摆长Ｌ、摆角θ、摆球质量ｍ以及重力加速度之间的关系” ,既可以用实验来完成 ,也可借助计算机进行理论分析 ,而且“证明单摆是否是简谐运动、摆角为什么要小于 5°”等问题 ,既可以通过实验或计算机模拟实验完成 ,也可以通过数学证明来完成。只要挖掘好该课的内涵 ,可以充分体现物理学科所特有的美。(2 )探索一种新型教学模式中国加入ＷＴＯ ,每…     

单摆周期与等效引力加速度关系定性演示装置

单摆的运动规律是高中物理必修内容之一,探究单摆的周期公式是每个中学生要做的基本实验。然而一直以来,中学物理教材中很少介绍如何研究单摆的运动周期T与重力加速度g之间的关系,中学实验室里也没有专门的实验器材。本文设计的装置以铁球作为摆球,并在其下方用永磁体布置一个在局部范围大致匀强的磁场,     

多功能单摆、傅科摆演示器

1教具装置图(见图1)2仪器特点与用途(1)特点①把卷尺、量角器与单摆结合,可简便测量摆线长度以及摆角大小。②可演示多种单摆探究实验:探究摆线长度对单摆周期的影响;探究摆球质量对单摆周期的影响;探究摆角大小对单摆周期的影响。③单摆底座加入转盘,可使底座绕着摆球垂心进行圆周转动,从而模拟演示傅科摆原理。④利用减速电机控制摆线长度和底盘匀速转动,同时通过设计的控制芯片可以便捷调节底盘     

单摆振动的周期实验研究

现行全日制普通高级中学物理教科书(人教二OOO年版)对用实验研究单摆的周期跟哪些因素有关所提供的实验装置，由于单摆要分别在摆长约1m且不同的偏角(约小于5。)的情况下，测出单摆振动一定的次数(如50次)所用的时间，并算出其周期。在实际操作中，不仅比较费时问，且不好掌握两次很小的偏角．且在观察单摆的周期跟单摆的振幅没有关系的现象时又不直观。如何使这个实验在课堂教学中做时既省时间又好掌握，且能观察到单摆的周期跟单摆的振幅、质量没有关系而跟重力加速度、摆长有关的现象呢?笔者在实际课堂教学中，研制出下面的实验装置     

关于n维欧氏空间E~n中的几个旋转体的体积

在中给出半径为r的n维球的体积公式。本文先给出这个公式的证明,然后利用这个公式来计算几个n维旋转体的体积。本文的范数皆为欧氏范数,并在某一确定的么正基内讨论旋转体,以后不再一一说明。 (一)半径为r的n维球是指E~n中的集合G_n={X||X|≤r,r∈R},设G_n的体积为V_n(r),则V_n(r)=a_nr~n,     

再论整函数的DM分担值集

对整函数的DM分担值集进行了再次论证,并得到了如下证明结果:如果对于非常数整函数f(z)和g(z),(E)d∈C,使得m(r,f-d/g-d)≤1/7T(r,f)+S*(r,f),则不存在3个判别的有穷复数,使得f(z)和g(z)以a1为DM分担值,而以{a2,a3}为DM分担值集.     

单摆组的设计和应用

一、设计思想 用单摆测定重力加速度的实验,一般只用一个摆球和一根细线。若再配上一个与之外径相同、材质不同和一个材质相同,外径不同的摆球,就可以验证周期与摆球的质量无关。所以配备三个不同的摆球就能够满足教学的需要。     

关于整函数的DM分担值集的结构

证明了两个非常数整函数f(z)和g(z)以S={a1,a2,a3}为DM分担值集,S具有的结构,以及T(r,f)和T(r,g)之间的关系.     

为什么天气很干燥时,有些静电实验反而不易做成

做好静电实验的关键是绝缘良好.潮湿的气候会使绝缘变坏,所以,在湿度较大的环境中,不采取有效措施,很多静电实验就不易成功.但有些静电实验却在气候很干燥的时候,也得不到预想的效果,甚至完全失败.一、电摆实验电摆是由支架、绝缘良好的摆线和摆球(或薄纸筒)组成.用它做电荷间的作用力和检验电荷的性质等实验.在实验时,用带电的起电棒.先给摆球带上某种电荷.正常     

单摆式向心力演示器

一、仪器的特点及用途1.特点(1)本教具通过定量地分析向心力(F)与质量(m)、半径(r)、圆周运动线速度(v)之间的关系来论证F=mv2r公式。(2)根据机械能守恒定律mgh=12mv2即v2=2gh,利用单摆和等高线巧妙地将F与v2的关系转化为F与h(摆球的落差)的线性关系,教具的结构由此变得十分简单。(3)物理量测量简便,演示直观明了,过程紧凑,具备了学生分组实验的条件。(4)教具结构轻巧,成本低廉,有实用推广价值。2.用途:本教具可演示下列现象(1)当m=2m0时,F=2F0(r、h不变)(2)当r=12r0时,F=2F0(m、h不变)(3)当h=2h0时,F=2F0(m、r不变)二、制作材料1.面板(…     

共振现象演示仪

共振现象是中学物理教材中的重点内容。目前用于演示机械共振现象的共振摆,驱动摆的摆角要很小(小于5°),系统能量很小。由于阻力的存在,各摆都处于阻尼振动状态,加之实验只限于定性研究等,这些使实验效果受到很大的影响。 为了克服上述的弊端,并使实验达到量化,增强实验效果,设计了“共振演示仪”。与共振摆相比,此仪器具有以下特点: (一)可直接计算或测出策动力频率和固有频率。而且计算值与测量值相符合。 (二)实验过程中可直接测出振子的振幅。 (三)通过对实验现象的观察和对测得数据的分析,能定量研究共振现象。更有助于学生对共振的理解。     

用傅科摆为什么能测出地球自转角速度

众所诸知,地球在不停地绕地轴转动,因此地球并不是一个严格遵守牛顿第二定律的惯性系,而是一个非惯性系统。所以我们可以不观察天体的运动便能在实验室里通过做力学实验来发现地球的自转现象,并计算出地球自转的角速度ω。傅科于1851年在巴黎做了这一著名的实验,实验装置实际上与实验室里常用单摆相似,只是为了让摆能较长时间地摆动,他把摆长做成67米,在摆线下端系上28千     

教学用傅科摆

一 结构原理 教学用付科摆的主要结构,如图1所示。整个装置放在四面透明的玻璃罩内,以增加可见度并防止空气热运动对实验的影响。机架是由较好的角钢焊接的,保证了摆在运行中的稳定性,摆由带指针铸铁球、吊