新冠疫情下"停课不停学"的大学物理GeoGebra仿真单摆实验

基于GeoGebra的动态数学软件的技术路线,依此技术路线实施,制作单摆的仿真实验。此仿真实验操作简单、调试方便、与真实实验融合度高,教师不仅可以拿来当作学生的预习实验,也可以用来给学生讲解单摆的理论知识。     

利用智能手机磁传感器研究单摆运动

本文基于Phyphox手机App,利用智能手机中的磁传感器(电子罗盘)研究磁性单摆运动.结果表明,不同最大摆角测量出来的磁感应强度随时间变化规律不同.只有最大摆角小于1°时,单摆才可看作简谐振动.不同最大摆角的磁感应强度随时间变化曲线可以用磁偶极子模型结合大角度单摆公式来描述.利用磁传感器测量的当地重力加速度为9.868m/s 2,由于磁性摆空气阻尼较小,测得的实验误差仅为0.8%.     

对《等效思想的充分应用》的质疑

《物理通报》2010年第7期关于《等效思想的充分应用》一文的一个关键的结论可能不妥.原文结论是"平动非惯性参考系中单摆的周期问题在一些竞赛题中经常考到,学生多是运用等效的物理思想,求得等效重力加速度a’,代替惯性参考系中在只有重力和摆线张力作用下的单摆的周期公式     

“用单摆测重力加速度”实验教具优化研究

通过分析"用单摆测量重力加速度的大小"实验中摆长、摆角、摆线与摆球等因素对实验结果精度的影响,探讨了传统实验装置的不足,在此基础上设计并制作了可用于测量重力加速度的双线摆装置,并对装置的构成与应用进行了详细阐述.     

测量不确定度分析在大学物理实验中的应用--单摆测重力加速度

重力加速度是物理学中一个重要的力学常量,其测定方法有很多,在大学物理实验中常用到的测量方法是单摆法.但实验原理仅研究了单摆摆球的运动,忽略了摆球大小、浮力、摆线质量等因素的影响,因此测量结果不够精确.通过对引起单摆法测定重力加速度的相关系统误差进行修正,得到相对精确的重力加速度公式和相应的合成标准不确定度公式.最后对测得的数据进行合理地分析和计算,最终得出较为精确的实验结果.     

无阻尼单摆运动微分方程的反正切分式变换精确解

无阻尼单摆运动微分方程是一种具有物理背景的非线性常微分方程,研究其精确解和解法是非线性科学中的一个重要内容.在F展开法的基础上,应用反正切分式变换正弦函数方法,并引入Riccati辅助方程,得到了4种无阻尼单摆方程精确解的结果.达到了丰富此类方程求解技巧和精确解的目的.总结得出此类方程应用反正切分式变换方法具有一定普适性的结论.     

间接测量质量、长度和时间的趣味力学实验

质量、长度和时间是3个最基本的物理量,设计运动学实验(如单摆)可建立长度与时间之间的关系,运用阿基米德浮力定律可实现体积与力关系的定量测量,由重力加速度建立质量与力的关系,利用这些力学知识组成的链条,可实现由单一计时器间接测量重量或质量的力学实验.依此思路还可设计其他间接测量质量、长度和时间的系列趣味力学实验.     

弹簧摆运动的研究

由初值用差分递推方法模拟弹簧摆的运动,把小球的运动分为横向和径向两个方向,经过研究得出:初始摆角的增大会影响径向的周期运动规律,而劲度系数的变化会影响横向的周期运动规律,大的劲度系数也会对径向周期振动的幅度造成起伏,选择小的摆角和合适的劲度系数可以近似地使小球在横向和径向两个方向上都作周期性运动,且两个方向上运动的耦合影响都很小.     

建立合理模型 优化教学设计——以单摆教学为例

培养学生的物理模型建构能力是物理学科核心素养中的一个重要要求.有效利用信息技术手段设计“单摆”的模型建构教学过程,可以弥补传统课堂教学对于培养学生建模能力的局限性,为物理建模教学提供新的思路.     

单摆系统通向混沌的道路

对受迫非线性单摆系统进入混沌的道路进行了研究,发现单摆系统的运动是极其复杂的.目前在其他系统发现的进入混沌的通道,在该系统中几乎均可找到.这是一个介绍混沌运动的典型系统.