惯性现象演示仪的改进

针对传统教材中的不足,利用简易材料设计并制作了惯性演示仪.该演示仪既可以演示静止的物体具有惯性,又可以演示运动的物体具有惯性,同时还能演示质量与惯性的关系.     

惯性现象演示实验的改进——全国第五届自制教具评选获奖作品之四

上科版八年级物理课本对惯性现象实验的演示有两个.一是对运动物体惯性现象的演示.把一木块直立在小车上,使小车与木块一起沿桌面运动,当小车遇到障碍物突然停止运动时,观察木块的运动情况;二是对静止物体惯性现象的演示,把一叠硬币放在桌面上,用一把钢尺贴着桌面迅速打击底部的硬币,观察硬币的运动情况.     

牛顿如何使用惯性定律

牛顿的第一定律不是实验观察的归纳，而是一个公理，牛顿首先运用它建立两个脉冲力合成作用在物体上后，物体会因惯性沿着对角线做直线运动.接着他再次与三次，应用惯性定律分别证明《原理》中的第一个命题——物体受向心力作用必满足面积律，及其逆命题.由此可体会牛顿如何诠释与运用惯性定律，并有助于教师在教学上对物理核心概念的把握.     

超重和失重现象的演示

超重和失重现象是物理教学大纲所要求的演示实验,它的难度较大。通常的演示方法是让弹簧秤与物体一同在竖直方向作变速运动,并在这种快速运动中观察弹簧秤受力增大和减小的变化情况,以此来说明物体处于超重状态或失重状态的现象。这种演示方法有两个问题:第一,弹簧秤指针和弹簧秤刻度标尺以及作为研究物的物体都在同一竖直方向上作快速运动,弹簧秤指针的小幅度位移往往被系统同一方向上的大幅度运动所掩盖,学生难以观察到指针位移的变化。第二,弹簧秤从静止到急剧上升的过程中,弹簧秤首先上升作加速运动,物体则由于惯性,随后才向上作加速运动。二者的运动起始时刻不一致,加速度也不一致。甚至物体尚没运动,弹簧秤已经伸长读数值增大了。因此,这时弹簧秤增大的读值(或最大值)很难说是由于物体向上作加速运动而产生的。同理,弹簧秤急剧下降时也存在同样的问题。     

a绝对=a相对＋a牵连在动力学中的运用

凡惯性定律成立的参照系，叫做惯性系；惯性定律不成立的参照系，叫做非惯性系．牛顿第一定律和第二定律在非惯性系中是不适用的．因此，在研究动力学问题时通常应选择惯性系做为参照系．为了在非惯性系中仍能应用牛顿运动定律，往往需引入惯性力的概念．但如果不是使用惯性力的概念，而是同时考虑非惯性系的变速运动以及质点相对非惯性系的相对运动，则在惯性系中使用牛顿运动定律依然方便．     

惯性与力

人类进行生产劳动时,源于推、拉、提、抛等的肌肉活动,就认识了力．从此,力便与运动关联在一起．在我国,《墨子》里有这样的记述：“力,形之所以奋也”,古人认为力是物体奋起运动的原因．在西方,当亚里士多德的“有力才有运动”的理论被伽利略的“小车实验”推翻的同时,林利略提出的惯性原理认为：物体不受外力作用时将保持匀速直线运动．而牛顿呢,他的惯性定律这样描述：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止．于是,历史进入了牛顿力学时代． 然而,随着历史在时空中的穿梭,自…     

中学阶段如何处理非惯性系问题

中学阶段，用牛顿第二定律解题，选择的参照系往往是静止或匀速直线运动的平动系，比较多的选择地球为惯性参考系．但是有时物体相对于地面的运动是复杂的，甚至无法直接布列方程，这时可作如下处理：     

如何理解和研究反冲运动

人教版对于反冲运动的定义是：根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力作用下分裂成两部分,一部分向一个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动,这种现象叫反冲。若将反冲运动的静止理解为取地面为参考系,则非常简单,研究价值也不大。若将静止理解为对任意选取的惯性参考系则适用范围很广,尤其研究多次射击、多次喷气的问题可使计算量和难度大大减小。     

对比式离心现象实验装置

为了弥补现行教科书中,离心运动的演示实验装置及离心现象产生实质的知识呈现不足,设计了符合学生认知规律的离心实验装置.该装置通过对比2个物体在相同的角速度下产生相反的运动状态,说明物体做离心运动,不是由角速度产生,而是只有合外为突然消失或是合外力不足以提供向心力时,才能产生离心运动.     

牛顿力学中的惯性质量与狭义相对论中的惯性质量

分别详细说明了在牛顿力学中和在狭义相对论中,惯性和惯性质量的概念是如何引入的.明确地阐述了狭义相对论同牛顿力学相类似,物体(可视为质点或粒子)的固有质量(或静止质量)就是其惯性质量.通过分析,指出并强调了运动质量只是个规定,并非物体惯性的大小真的随运动发生了改变.最后还对静止质量为零、速度为光速的粒子只遵从狭义相对论而...     

超重、失重磁力演示装置的改进

通过设计配重钢珠袋改进了超重、失重磁力演示装置,在向上和向下2个运动过程中实现拉力的自动化改变,利用异名磁极的相互作用,演示了物体的超重和失重现象.     

光的折射定律(Snell定律)演示实验装置

基于光子动量在不同媒质分界面上沿分界面方向守恒原理,制作了光的折射定律演示装置.使用该装置可演示入射角连续变化,折射角也自动遵循折射定律相应变化.本文介绍了该演示装置的原理、构造及使用方法.     

用气轨测定惯性质量

惯性质量是根据牛顿第二定律定义的,即m=F/a(m称为物体的惯性质量,F为作用于物体的合外力,a为物体所获得的加速度),它是物体对运动状态发生变化的抵抗能力的量度.物体的惯性质量的大小,不能用天平测定,因为天平测定的是物体的引力质量,故必须用动态法测定.在普通物理实验中,通常使用专门仪器——惯性秤测定.我们用气垫导轨装置进行实验所获得的结果表明:气垫导轨装置不但可以测量物体的惯性质量,而且测量精度比惯性秤高,值得推荐.本文着重论述用气垫导轨装置测定物体的惯性质量的实验原理,同时具体介绍实验所用仪器和实验结果.一、实验原理…     

法拉第电磁感应定律定量分析探究演示仪

针对传统的法拉第电磁感应定律演示装置只能进行定性或半定量分析的问题,设计了法拉第电磁感应定律定量分析探究演示仪,该实验装置不但能更好的演示法拉第电磁感应定律,而且还可完成定量分析和探究,演示效果好,定量分析精确度高,值得在中学物理教学中推广.     

第三章 牛顿运动定律

第三章牛顿运动定律练习一牛顿第一定律牛顿第二定律一、判断题１．物体不受外力或所受外力的合力为零时，物体才具有惯性。（）２．飞驰的摩托车不能很快停下来，是因为它的速度很大，因而惯性也很大的缘故。（）３．乒乓球可以被快速抽杀，是因为兵乓球的惯性小。（）４...     

巧用功能关系求物体加速度

本文介绍一种求物体运动加速度的方法,这种方法并不是简单地利用运动学公式,也不是利用牛顿第二定律,而是利用功能关系．我们知道,一个物体由静止开始做匀加速运动,经过位移s后,其末速度为v,则有关系     

平抛运动演示仪的创新与自制

现有的平抛运动演示仪存在实验现象不直观、操作繁琐耗时长、器材昂贵等缺点,因此,选择生活中常见的器材自制教具.巧妙地利用联动装置保证了小球同时运动,生动形象地演示平抛运动在水平和竖直方向的运动情况,同时利用磁性小球和磁性画板描绘其运动轨迹.能使学生直观明了地观察到做平抛运动的物体的运动轨迹,同时教具操作简单方便,经久耐用.     

谈质心及质心系的教学在理工科大学物理中的作用

质心和质心系是大学物理中重要的概念.本文首先通过运动学分析,得到了物体运动的动量、角动量及动能在惯性系和质心系之间的变换关系,这些变换关系有着与伽利略相对性原理中的位置变换和速度变换完全相似的简单形式.然后通过动力学分析得到了质心系下物体运动所满足的力学规律.这进一步加深了我们对宏观物体运动图像的理解,即宏观物体运动可以看作是随质心的平动和相对于质心的转动的叠加,而质心的运动和质心系下相对于质心的运动都满足形式相对简单的力学定律,可以方便地求解.通过本文的讨论,突出了质心和质心系在工科大学物理力学教学中的重要作用,并且把相对运动、惯性系和非惯性系等力学重要概念联系起来,以有效加深学生对力学整体框架、物体运动图像及力学规律的认识.     

基于磁性材料的中心力场演示实验仪

设计了演示中心力场作用下物体运动的实验装置,利用圆形磁铁产生的磁场模拟了中心力场,力心的位置和数量可以改变,利用可磁化的金属球模拟运动物体,采用高速摄像机拍摄并用视频分析软件提取物体运动轨迹和速度.基于该装置获得的单中心和双中心力场中物体的运动情况与数值计算得到的结果相吻合.     

渗透探究思想的教学 重在引导学生思维——谈谈初中牛顿第一定律的教学

牛顿第一定律是力学的基础和出发点,在力学中居于举足轻重的地位.初中物理中牛顿第一定律是惯性概念与平衡力的理论基础.初中牛顿第一定律和惯性以及惯性现象,组成一个单元,也是初中物理的重点知识,历来为各地教研员所重视.