用传感器探究影响向心力大小的因素

针对传统探究向心力 F大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验存在的不足,重新设计了实验装置,该实验装置利用PASCO力传感器测向心力的大小,用调速电机来改变金属小球作圆周运动的角速度,并用霍尔传感器测量电机的转速,而金属小球的质量和小球的旋转半径则可以定量改变,由此可定量探究向心力的大小 F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。     

用传感器探究影响向心力大小因素的实验装置研究

实验探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系是高中物理的一个重要实验。针对传统实验装置存在的不足,新设计的实验装置利用PASCO力传感器测向心力的大小,用调速电机来改变金属小球作圆周运动的角速度,并用霍尔传感器测量电机的转速,金属小球的质量和小球的旋转半径则定量改变。新的实验装置能定量地探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,实验结果精确度高,演示效果明显,方便师生使用和操作,值得推广。     

电动向心力公式验证演示仪的改进

对向心力公式验证演示仪进行了改进,改进后的演示仪参照教材上验证向心力的实验方法,改用电机驱动使一质量已知的金属小球在细线带动下沿一水平面作匀速圆周运动,实验时通过更换不同材质的小球改变质量,通过调节细绳的长度或电机转速改变小球旋转半径,通过调节电机工作电压改变小球旋转角速度,利用控制变量法测出F与m、ω、R的对应关系,最后通过实验数据分析推导得出向心力公式F=mω~2R。改进后的实验装置操作方便,测量精度高,值得推广。     

基于蓝牙技术的向心力探究演示仪

自制了基于蓝牙传输的向心力探究演示仪,通过力学传感器、红外测距传感器和光电门采集小球的质量和其做圆周运动的向心力、线速度、半径及角速度,并将收集到的信号依次通过蓝牙发射到接收器中,并显示出来,进而可以通过控制变量法探究向心力与小球质量、圆周运动半径、角速度的关系,实现了定性验证向心力的公式.     

用转速表测向心力

本实验装置用转速表来测出物体作圆周运动的转速,得出角速度ω的数值,用测力计测出向心力F的数据,用米尺量出半径R,能定量地找出向心力F、角速度ω、半径R之间的关系:R一定,F∝ω;ω一定,F∝R。从而得出F=mω~2R的公式。实验装置:如下图所示。     

对电动向心力定量分析演示仪的改进

针对现有"向心力演示仪"实验的不足,对电动向心力定量分析演示仪进行改进,新仪器保留了电动向心力演示仪的部分元件,改进了转动半径测量和向心力测量装置.通过改变电动机转速、圆周运动半径、金属球质量等参量,该装置可定性演示向心力和定量研究向心力表达式.     

向心力的大小与那些条件有关的演示

向心力的大小与那些条件有关,在高中物理课本中已有数学上的证明,即F=m v~2/r =mw~2r 式中m为匀速圆周运动物体的质量,v为其线速度,w为其角速度,r为其转动的半径,F为其所需的向心力。这个关系,我们要作严格地定量演示,在高中来说,是很困难的,而且也不必要。但我     

怎样做好向心力的定量演示实验

做曲线运动的物体需要一个向心力,其大小为F=(mv~2)/R=mω~2R。式中m为物体的质量,v为线速度,ω为角速度,R为曲率半径。全国统编教材高中物理第一册149页     

向心力演示仪的改进

针对"用圆锥摆粗略验证向心力表达式"实验的不足,对向心力演示仪进行改进,保留了向心力演示仪的部分元件,增加了电动机和变阻式连续调速开关.通过改变电动机转速、圆周运动半径、钢球质量等参量验证向心力的表达式.本文还提供了两套实验方案,供不同实验条件的学校选用.     

向心力,圆锥摆实验器的制作

现行中师《物理学》课本中关于向心力的演示实验,存在操作难、费时长、误差大等问题。为了准确定量地研究向心力公式F=mrω~2(或F=mυ~2/r)和圆锥摆关系式g=lω~2cosθ我们制作了一台向心力、圆锥摆实验器。一、功能 1.对一个质量为m的物体,测得它作水平匀速圆周运动的时间与转数,经计算处理后验证向心力公式F=mrω~2(或F     

圆周运动加速度演示仪

基于自然坐标下曲线运动的全加速度方程,设计了圆周运动加速度综合演示仪.该演示仪通过手动、电动及制动可分别演示圆周运动中切向加速度(包括正负加速度)和法向加速度,还可以直观地观察到圆周半径对切向和法向加速度的影响,角速度对法向加速度的影响及角加速度对切向加速度的影响.     

质点相对于地球的运动方程

我们通常认为大阳是一个极好的惯性参考系,由于地球既自转又绕太阳公转,所以在一般情况下,地球是一个非惯性参考系. 质点相对于惯性系(太阳)的绝对加速度a为[1]其中μr和αr各为质点相对于地球的速度和加速度,r为质点相对于地心的位移矢量,ω为地球自转角速度,a0为地球相对于太阳的公转加速度. 现将质点相对于地球的运动也写成牛顿第二定律的形式如下:上式中的ma项即为质点m受到所有物体对它的作用力的合力F,又由于地球自转角速度ω随时间变化极小,可视为常数,也就是说有　=0,于是(2)式可化成上式中的mω×(ωxr)和2mω×υr即为我们所称的…     

对“向心力演示器”的一点改进

“向心力演示器”结构简单,易操作,能形象直观地演示归纳出向心力与质点的质量、角速度及圆半径的关系,是一种很实用的教学仪器．在做演示实验时,我们发现该仪器也有某些不尽人意之处．一是机座下两个用硬塑料制成的皮带轮（主动和从动轮）强度较低,极易开裂损坏而导...     

应用“万有引力定律”解决问题的几点归类

万有引力定律的应用是高考的必考点,学生总结归类困难。利用万有引力和重力相等的关系和利用万有引力等于向心力的关系,总结归类出:不同星球表面重力加速度问题、计算中心天体的质量M和密度p、天体运动的线速度、角速度、周期,向心加速度、动能与轨道半径r的关系、地球同步卫星、双星问题。     

验证向心力公式的实验装置

某质点作圆周运动时所受向心力的大小,可以用F=mv~2/r或F=mrω~2两个公式计算。为了验证这两个公式,我们设计了一种简单的实验装置,介绍于下。     

改进型向心力探究仪

针对传统“ D I S向心力实验器”的不足, 设计了改进型向心力探究仪. 新仪器保留了传统向心力实验器 的部分元件, 改进了转动半径测量和向心力测量装置. 通过改变电动机转速、 圆周半径和砝码质量等参量, 可定量 研究向心力表达式     

向心力大小实验的设计

向心力大小演示实验是高中物理教学中一个很重要的演示实验.在人教版物理教材中,采用圆锥摆粗略验证向心力表达式,该实验是利用铁架台、小球、细线、秒表、天平、刻度尺等器材完成的.实验时,小球在水平面内做匀速圆周运动,用刻度尺测量出小球做圆周运动的半径r和小球距悬点的竖直高度h,利用天平、秒表分别测量出小球的质量m和运动n圈的时间t,得出指向圆心的合力为     

向心加速度公式的教具制作及其教学研究——基于Tracker和Phyphox软件的定量探究

从教具制作、定量实验探究和教学启示等三方面来探究匀速圆周运动的向心加速度公式,即利用自制教具探究向心加速度a c与圆周运动半径r和角速度ω之间的定量关系.实验发现,结果非常好地符合理论预期.最后讨论了该教具所蕴含的教学启示,可以将其设计成适合高中物理教学的验证性、探究性实验及课外科创活动,从而培养学生的科学探究能力、科学推理能力、动手协作能力和问题解决能力.本教具还提供了测量当地重力加速度的一种新方法.     

磁悬浮转动演示仪的设计与测试

磁悬浮转动演示仪运用了数字电子技术、电磁学等的理论知识和线性霍尔传感器的基本原理,通过主、副控制电路,能够使不同质量磁性物体及同质量磁性物体在不同位置稳定悬浮;同时利用电磁驱动原理,设计驱动和制动电路,能够使磁性悬浮体以不同角速度旋转和制动.测试了悬浮体转动的角速度与滑轨上电磁铁的起始作用位置、滑轨两端电压以及电磁铁的磁场间的关系,实验结果与理论分析一致.     

电磁炮演示仪的制作

利用电磁感应定律设计了电磁炮演示仪,采用控制变量法,以子弹质量和电压作为参量,得到当子弹质量为6g,电压为450V时装置安全性能和子弹的出口速度达到较好程度,此时子弹的出口速度为v=25.08m/s.该演示仪小型化、透明化,设计思路简单,有利于学生理解电磁炮原理.