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。     

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。     

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     

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。     

电动离心力定量分析演示仪

针对已有离心力演示仪存在的不足,新设计的电动离心力定量分析仪是让电机带动金属小球在水平面上的有机玻璃管内匀速旋转,在离心力作用下金属小球推动推板向外移动并压缩弹簧,通过测量弹簧的压缩量就可测出离心力的大小,将不可见的离心力转化为可见的弹簧压缩量,实验现象直观。借助该仪器能定量探究离心力公式F_离=mω~2R中的各个物理量对离心力大小的影响,通过分析实验数据可归纳得出离心力公式的数学表达式。     

“实验”开路 进行概念教学

本文以“自由落体运动”概念教学为例,介绍这种教学方法: 教学开始,教师出示如图所示的实验装置,运用演示、观察、联想等方法,创设问题情境,激发学生学习兴趣. 教师提问:1 小球共受几个力,处于什么状态? 2 用剪刀剪断细线后,小球受什么力,从什么状态开始沿什么方向运动?(教师演示,指出这是一种常见的运动现象)     

电动向心力定量分析演示仪

针对传统向心力实验仪存在的不足,设计了电动向心力定量分析演示仪.该演示仪通过空心轴电机带动2个小金属球同时做匀速圆周运动,进而探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的定量关系.2个小球的质量m、角速度ω和半径r在实验的过程中均同时改变,测得的力为向心力的2倍.该设计使仪器运转更加平稳,测量的数据更精确,操作更方便.     

惯性系中不宜讲离心力

在一些教科书中讲圆周运动时，讲完向心力就爱讲离心力，似乎不讲离心力知识体系就不完整．比如目前体育院校广泛使用的高等学校教材《运动生物力学》（第二版）216页中就有这样一段话：“向心力的反作用力为离心力，它们是一对作用力和反作用力，两者大小相等，方向相反，但分别作用在两个不同的物体上．”这一说法值得商榷．这里所说的离心力究竟是什么？是向心力的反作用力吗？笔者认为在惯性系中不宜讲离心力．     

关于向心力与离心力的分析

关于向心力与离心力的分析邢江勇（南京交通学校２１００３２）匀速圆周运动是曲线运动中一种常见的运动，作匀速圆周运动的物体始终受到向心力的作用．向心力的概念是圆周运动教学中的重点和难点，多年的教学经验表明，学生总把向心力误认为是独立于重力、弹力、摩擦力等...     

多功能自动控制演示教具原理与应用

我从事教学工作以来,担任了十多年的电工专业教师．为了增强教学中演示实验的直观性,调动学生的学习兴趣,我设计制作了多功能自动控制演示教具．该演示教具制作成功后,曾被市教育局评为教具制作一等奖．现将该演示教具的原理及使用方法作一介绍．     

DlSlab实验系统在师范生技能训练中的应用

数字化信息系统实验室( Digital Information System Laboratory)(简称DISLab)的引入可以简化物理实验的操作、加快数据采集与处理的速度并提高精度,因此,将DISLab用于课堂演示和微课制作,可以使抽象的理论更加形象化、实验过程动态化,更易于学生对知识的理解和接受。本文以向心力研究实验为例,说明了通过DISLab实验的微课的设计和录制,可以训练物理师范生从学生视角出发,设计教学内容和教学思想、引导学生跟随实验过程进行思考,提高物理师范生的教学技能。     

DISlab实验系统在师范生技能训练中的应用

数字化信息系统实验室(Digital Information System Laboratory)(简称DISLab)的引入可以简化物理实验的操作、加快数据采集与处理的速度并提高精度,因此,将DISLab用于课堂演示和微课制作,可以使抽象的理论更加形象化、实验过程动态化,更易于学生对知识的理解和接受。本文以向心力研究实验为例,说明了通过DISLab实验的微课的设计和录制,可以训练物理师范生从学生视角出发,设计教学内容和教学思想、引导学生跟随实验过程进行思考,提高物理师范生的教学技能。     

注重物理实验 提高教学质量

在物理教学中 ,我们在重视理论教学的同时 ,十分重视实验教学 ,对中专物理实验教学从以下几方面进行了探讨 :1　重视演示实验演示实验是展现物理教学魅力的有效手段 ,它有化枯燥为生动 ,化抽象为具体 ,化平淡为神奇的功能 .在激发学生兴趣 ,建立概念 ,验证规律 ,培养科学的思维方法等方面起着十分重要的引导作用 .1 .1　由演示实验引新课讲授新课时 ,教师应想办法引入一个能使学生产生疑问和兴趣的演示实验 ,由实验引入新课 .调动学生的学习积极性 .例如在讲“电场中的导体”一课 ,教师可把正在收听的收音机用金属罩罩住 ,声音立即减弱 ,为…     

浅析演示实验

物理教学中的演示实验和科学实验不尽相同,演示实验是在特定的环境与条件下,由教师做给学生看的示范实验。演示实验是最直观的教学手段,在物理教学中具有重要的意义。它对于传授物理基础知识,培养学生的思维能力和锤炼学生的科学素养都有不可忽视的作用。然而,要使其在教学中发挥好这些作用并非易事,教师必须精心设计和不断地改进演示实验,这是一项创造性的劳动,它对于改进教学方法,提高教学质量,都是一项十分有意义的工作。实践证明,学生喜欢上有演示实验的物理课。演示是展现物理教学魅力的有效手段,它有化枯燥为生动、化抽象为具体、化平淡为神奇的功能。在激发兴趣、建立概念、验证规律、培养科学的思维方法等方面起着十分重要的引导作用。这就要求教师在做演示实验时,既要准确直观、现象明显,以求最佳效果,又要注意充分调动学生的多种感官     

交流电正弦曲线演示教具

在高三物理教学中讲到交流电的电流强度按正弦规律变化时,同学常感到抽象不易与实际电机运动情况联系起来。今年我们试做了一个教具,把电磁感应、交流电一直到交流发电机都联系起来。在课堂试用同学感到有助于理解。这教具是用木架、厚纸及制图纸等做成的,总值不过5元,做法也不大复杂。它主要是     

自制“地磁场发电机”在高中物理教学中的应用

基于现有教材中交流发电机原理，自制“地磁场发电机”演示装置，结构简洁，效果直观清晰，有显著的冲击力.将自制教具与物理教学有机结合，鼓励学生亲自参与，引起学生的学习兴趣，培养学生的科学探究能力和创新能力，提升物理学科素养.     

基于学生自制教具的物理教学实践研究

新课标强调实验教学在物理教学中的重要性.而学生自制教具作为实验教学方式之一,可使学生深度参与学习,强化认知,提升能力,进而发展核心素养.本文探讨了学生自制教具的特性等,并在“平抛运动”和“向心力”两节展开了教学实践.对教学实践教学效果分析发现,基于学生自制教具的物理教学确实有助于学生提升学习兴趣,提升模型建构能力、问题解决能力,发展物理学科核心素养;但由于学生自制教具的开放性,对教师提出了较高要求.     

“做功改变内能”教具的可视化创新开发

常规的“做功改变内能”演示实验装置存在着安全性差、实验效果不佳、循环利用率低、无法定量探究等不足,不利于教师的演示和学生对“做功改变内能”的理解.为解决不足,设计了用K型热电偶测温的可视化演示教具.新教具能够一体化、定量地完成“做功改变内能”的两个实验,具有操作便捷、探究高效、可视性强、实验现象明显等优点,便于教师的演示和学生的理解.     

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