关于向心力的讨论

我们在讲匀速圆周运动时,首先遇到的物理概念是向心加速度和向心力,以及反映它们间关系的曲线牛顿第二定律．学生们正是围绕着向心加速度,向心力和曲线牛顿第二定律,产生了一系列的模糊概念,有的甚至是错误的概念为此,在教学中作一些引深的讨论是有助于概念的掌握的．     

惠更斯对离心力公式的证明过程

惠更斯在1673年发表的《Horologium Oscillatorium》附录中提出了离心力的概念和计算方法,但没有给出相关的证明过程.在惠更斯去世之后的1703年,惠更斯对离心力计算公式的证明过程才被后人整理发表出来.本文主要介绍惠更斯的这个证明过程.     

"向心力"教学设计

1教学设计思路旧教材是从日常现象观察、猜测向心力会与什么因素有关,然后利用向心力演示仪得出向心力的表达式,再根据牛二定律推导出向心加速度表达式．向心加速度表达式没有进行理论推导．总体思路是由向心力这个本质到向心加速度这个现象．     

牛顿的苹果

 这个故事已流传很久,是我在大学时的一个导师讲述的,说的是在罗伯特·胡克与艾萨克·牛顿之间的那场争论。他对当时的情景作了形象的描述,那时牛顿正坐在桌旁进行演算,而胡克却下到狭长的矿坑中去观察重力的大小变化。对于想通过数学计算来解决物理问题的人来说,这既是一个非常富有挑战性的问题,也是一个具有象征性的问题。我相信,牛顿的苹果的故事恰恰阐明了科学发现的复杂性。到17世纪时,惯性的概念已经确立,并为后来万有引力理论提供了二个基本的切入点:其一对解释接近地球表面物体的加速度,其二是为星体的轨道运动提供理论解释。     

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。     

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.     

多功能向心力测量转台

多功能向心力测量转台应用控制变量法,实现对向心力规律的全面定量探究;也可用于"弯道受力分析、滚桶脱水、柱形墙内的水平圆周运动、法拉第电磁感应定律"等典型物理问题的教学.装置采用变频电源驱动同步电动机的方式来实现匀速转动,调速和计速一步到位,无需电磁或光电门测速装置;利用手持电子秤代替弹簧秤或拉力传感器,从而免去了DIS...     

定量探究向心力演示仪

针对现有探究向心力演示仪的不足,利用57步进电机及其控制装置、数显测力计、8字环和槽码自制定量探究向心力演示仪.通过改变圆周运动半径、电机的转速和槽码质量,可定量研究向心力的表达式.改进后的一体式装置,数据获取便捷,测量精确,操作简单,便于携带.     

定量探究向心力实验仪

针对以往向心力实验装置存在的若干问题,尝试利用废旧电器、测力传感器、降压稳压模块、处理传感器信号的AD转换模块以及蓝牙信号发送模块等器材制作向心力实验仪.该实验装置既可以进行向心力的探究性实验,也可以进行向心力的验证性实验.     

Algodoo软件在高中物理教学中的应用——以“万有引力与宇宙航行”一章为例

利用Algodoo软件对2019版人教版高中物理必修2第七章万有引力与宇宙航行相关内容进行模拟仿真,并在对模拟仿真结果进行分析、讨论的基础上提出如何将Algodoo软件融入本章教学的相关建议.     

一个向心力问题的解法讨论

质点沿某一不固定的圆轨道运动时,其相对于地面的运动轨迹不是圆周,因而不能简单地应用向心力公式求解,通过对其实际运动轨迹的分析可知,如果作为圆周运动来处理,应使用质点相对于轨道的相对速度进行求解．     

生活化的向心力演示教具

利用小型风扇设计并制作了低成本的向心力演示教具,该装置使得教学用具更加生活化,并具有原理简单、操作简易、定量探究、现象明显等优点.在“探究影响向心力大小因素”的实验中使用,有利于加深学生对向心力的理解.     

向心力与火车转弯

分析了火车转弯时向心力的来源、转弯时的安全措施、转弯时有关现象的原因.     

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.     

用自制教具探究圆周运动向心力的思考

随着新课改的推进, 对学生核心素养的培养是物理课堂的新目标, 物理是一门以实验为基础的学科, 实验教学是物理教学的重点, 而传统的实验仪器已无法满足新的教学要求, 再结合现阶段学生的认知特点, 需要教 师开发一些自制教具应用于课堂, 更好地促进学生物理核心素养的培养     

从牛顿第二定律到伯努利的F=ma

牛顿第二定律在经典力学中扮演着非常重要的角色,它是在1686年才被确立下来,此定律清楚地指出力与运动变化的直接关系,但它的数学表达式并不是由牛顿本人提出,而是50年后由伯努利写下的.本文由原始文献的探讨呈现F= ma形成的过程,从中可理解牛顿的力概念如何逐步建立起来,以及他使用第二定律的思维方法.     

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。     

向心力演示装置的设计与制作

基于定性探究实验的原理,设计并制作了一个定量的向心力演示装置,由电机带动钩码做匀速圆周运动,利用压力传感器测量压力的变化量代替拉力的测量思想,得到向心力的值,能用于探究影响匀速圆周运动向心力的因素,并帮助学生理解向心力的概念及效果.     

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     

走向统一的自然力——天上力与地上力的统一(Ⅲ)

在前人工作的基础上, 牛顿对天上星星运动和地上物体运动的规律进行了总结, 提出了运动三定律, 建立了经典力学, 并在开普勒三定律的启发下发现了万有引力定律, 指出星星的圆周运动起因于相互吸引;物体自由下落也是因为物体与地球相互吸引, 从而统一了天上力和地上力。