圆周运动两例

圆周运动的鲜明特点是它的运动轨道是圆或圆弧 .物体做圆周运动时 ,它必须受到向心力的作用 .向心力可以是某一个力 ,也可能是合力或分力 .向心力的大小总是等于ｍｖ2 /Ｒ ,而方向总是指向圆心的 ,方向一直在变 ,所以向心力是一个变力 .那么 ,物体在竖直面内做圆周运动过程中 ,     

也谈万有引力定律

万有引力定律是体现物理定律普适性的经典楷模,也为后来的库仑定律制定了模板.当然,中学教材在推导该定律时都是从匀速圆周运动入手的.笔者对其过程略有思考,故而也来谈谈. 先说一下笔者讲述万有引力定律的大致过程:首先是由苹果砸醒牛顿的故事引入,之后引导学生猜测苹果所受重力与月球所受向心力是同一性质的力.即是说,若是在太空中给苹果一个适当的初速度,它可以像月球一样旋转而不掉下来;反过来,若是一个巨人伸出手来将旋转的月球拦住,然后再松开手,那么月球也会像苹果一样掉下来.接着就跳转到太阳系,猜测太阳与行星之间也存在同样性质的引力.本节内容正是要寻找能够将这三种力统一的普适表达式.     

辨析重力与万有引力的关系

重力,是学生在学习高中物理受力分析中是最常用到的一个力.然而很多人对重力的概念却存在着模糊甚至是错误的理解.在学习万有引力一章时.大多数教师都会这样叙述:"地面上的物体,地球施与的万有引力的一个分力提供向心力,万有引力的另一个分力就是重力."我们知道,力是按照效果分解的,一个分力提供向心力,向心力是效果力,那么重力的效果是什么呢?本文将辨析重力与万有引力的关系.     

浅析一道力学习题的受力方向

在飞机场,旅客的行李被皮带运输机送到圆形的转盘上,以供旅客认领．已知转盘的转速ｎ,转盘半径Ｒ,在转盘边缘上有一件质量ｍ的行李,试分析它的受力情况并分析向心力的性质显然,行李受力如图ａ所示．向心力ｆ由转盘对行李的静摩擦力提供．该静摩擦力为什么一定会指向...     

谈摩托车在转弯中的倾斜

高速行驶的摩托车为什么只有倾斜车身，才能转弯呢?下面讨论这个问题．摩托车转弯时需要向心力F而其大小为mx^2／R．弯越急、车速越快，所需向心力就越大．向心力主要是地面对车轮的静摩擦力(如图1)．其方向指向圆弧的圆心，且与车的运动方向垂直，其作用点是路面与车轮的接触点．作用点随车轮的滚动而不断地变化．只要摩托车转弯所需的向心力不超过路面对车轮的最大静摩擦力，车就不会冲出赛道并横向滑倒．     

τ轻子物理

 粒子物理学中所研究的粒子,如果按照它们自身所具有的相互作用力来划分,可以分为强子和轻子两大类,各种相互作用的性质是十分不同的,具有了某一种相互作用力的粒子就会按照这种相互作用力的性质发生衰变、反应过程,强子具有强相互作用力,电磁相互作用力和弱相互作用力。但是,轻子就只具有电磁相互作用力(如果它带有电荷的话)和弱相互作用力。所以,强子和轻子的各种行为是十分不同的。     

变力冲量的几种计算方法

用几种不同方法计算了两种典型变力(向心力和摩擦力)的冲量,并进行了数值分析.     

牛顿第三定律与动量守恒定律

关于牛顿运动三定律的内容及有关概念的论述,人们已阐述了很多,本文仅对第三定律及与之有关联的动量守恒定律作粗浅的讨论.一、牛顿第三定律是一条近似定律 牛顿第三定律,反映了物体间的相互联系,它指明了力来源于物体间的相互作用,而这种相互作用是完全对称的,即作用力和反作用力是沿着同一条直线上同时出现、同时变化、同时消失且同时属于同一种性质的力.近代物理学的研究表明,宇宙中只存在着万有引力、电磁力、弱力和强力这四种基本的作用力,而其余各种力都可以看作这些基本的作用力的复合表现.其中弱力和强力只在原子核的尺度10-15米范…     

F=mg的联想和知识网

物理这门课的系统性是很强的,因而只要抓住这个体系的主线——物理概念和物理意义,并用它把一个个物理结论串起来,就能形成自己的知识链,再加以适当的联想、对比和拓宽,一个清晰的知识网就不难形成了.例如:重力F=mg,可以算是一个非常普通的概念了.它作为一种力,具有力的普遍特性:大小、方向、作用点;再考虑到它的特殊性,与其它性质的力相比较,它的产生、存在,效果有没有什么不同的地方?如果注意到g随海拔高度及纬度的变化,是否能够有什么解释呢?这时候,如果“勇于”打破章与章之间的界限,想到万有引力是产生重力的真正原因,就又会产生新的启示.将原来的公式拓展一下,由于     

力学的基本概念(IV)——现代物理学中的质量和力

一能量表象优于力的表象 在牛顿力学里,力和质量这两个基本概念,最初都是通过以速度为表征的质点运动状态的变化──亦即通过它在外界影响下的加速行为建立起来的.与此相适应,在牛顿力学的本来形式里,物体间的相互作用是以力来描写的.我们袭用赫兹的讲法,把这种描绘方式称为力的表象[1]. 然而,力只是描写相互作用的一种形式,我们还可以用相互作用能量来描写物体间的互相影响.例如,各种势能就是不同性质的相互作用能量.从牛顿运动三定律可以推导出能量和动量守恒定律.在分析力学里,还发展出哈密顿形式和拉格朗日形式等基于能量-动量语言的进…     

向心力影响因素探究仪

为了弥补传统向心力实验仪的不足,根据向心力原理,利用步进电机、力传感器、无线发射器、刻度尺等材料改进了向心力演示仪,并通过实验探究了向心力影响因素.     

向心力的演示

高一“向心力”一节教材里,没有介绍演示实验,而学生对于向心力的概念理解起来也确有一定的困难。为了测量向心力,帮助学生更好地掌握概念,我们采用了苏联“物理教学”1962年第一期上所介绍的装置(如图1)进行演示,效果较好。现把它介绍出来,供大家参考。 1是由细黄铜管弯成的直角弯管,它跟轴2銲在一起;銲时一定要使弯管竖直部分的中心线与轴的中心线相重合。轴2插在手摇转台     

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。     

穆斯保尔(Mssbauer)效应及证明广义相对論的几个新实验

年轻的德国物理学家穆斯保尔1958年在哥丁根发现了核物理中的一种新效应。这种效应就以他的名字来命名。它能保证高度精确地测量γ射线的频率,因此作为一种研究方法,它不仅对核物理,而且对其它许多物理领域:广义相对论、固体物理等都有很大的价值。     

浅析不等式求解滑动摩擦力作用的问题

很多物理问题可以利用不等式的知识,进行计算、推导、估算求极值.在求出结果之后,需要对结果进行讨论,看结果是否符合物理情景.在有滑动摩擦力作用的物体运动的问题中,学生往往望而生畏;他们无法准确地进行受力分析.根据牛顿第二定律列出的方程也往往漏洞百出,对于运动学物理量之间的定量关系难以准确找出.利用不等式求解有关滑动摩擦力作用的问题,对大多数学生来说,更是难上加难.笔者就以下两道例题来探讨分析其方法和过程.     

圆周运动公式的圆周图示记忆法

匀速圆周运动是曲线运动章节的教学重点．现行高中及中专教材均以两节的篇幅来讨论这种运动．一节是建立匀速圆周运动的概念,引入描述匀速圆周运动快慢的4个量,即周期(T)、频率(v)、角速度(ω)、线速度(v),并讨论这4个量的关系．另一节则从受力的角度讨论圆周运动的向心力及向心加速度．共涉及6个量．由于这6个量之间彼此存在一定的关系,这就使圆周运动具有较多的公式．如果学生能熟练掌握这些公式以及它们之间相互关系的规律,解题就能     

物理教育评估：‘99桂林国际物理教师学术交流会专题之一

本文将首先讨论以指导学生的学习为目的的教学评估，这是一种形成教学评估。研究表明它能帮助学生在学习上获得大的进步。最好的评估方法就是通过学生的自我评估和同学间的相互评估，使学生直接参与到评估过程之中，这将有助于激发学生的学习动机和现任感。第二部分讨论由于需要进行外来的终结性考试（例如竞争升学、人员录用考试等（而产生的问题，外来的终结性考试省时、省事又省钱，却对好的学习目标不能进行有效的评估，因面不利     

小议竖直平面内圆周运动的临界问题

物体做圆周运动时,切向有分力产生切向加速度,与物体速度方向在同一直线上,它改变物体速度的大小;指向圆心的分力向心力产生向心加速度．与速度方向垂直且指向圆心,它改变速度的方向;同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动．在竖直面内的圆周运动是典型的变速圆周运动．对于圆周运动物体通过最高点和最低点的情况．     

横被演示器

教学中有关横波的内容,学生认为较抽象,不易掌握.目前所使用的教学仪器虽然在推动学生的学习上起到了积极作用,但大都是模拟性质的.这样学生对有关波的一些概念以及横波的性质、特征等的理解依然感到困难.我们研制的这件“横波演示器”由于它的振源是真实的单摆,媒质中的各质点存在着真实的作用力,所以它产生的横波也是真实的.这样它就可以做许多有关波的实验,真实、直观、形象便成了它的一大特点.通过它来     

离心运动轨迹的演示

物理教材中对离心运动的描述有两类:一类是一旦作为向心力的合外力突然消失,物体就沿切线飞去,离圆心越来越远.这可由日常生活中的实例来说明,撑开淋湿的雨伞,让它围绕伞柄旋转,从雨伞边沿甩出的水滴,即沿切线飞出,就是此类运动.另一类是还有合外力,但合外力不足以提供物体做圆周运动的向心力时,物体会逐渐远离圆心运动,其轨迹是一条曲线.对此类离心运动,学生总感到抽象,难以理解接受.若能通过实验演示一下,则大有说服力.下面为此类离心运动轨迹的演示实验.