怎样认识力

对“力”这样一个重要的物理量,教学中怎样来认识呢?在此,我从以下4个方面来谈自己的体会. 1 “力”概念的来源来源于人类的实践活动.例如,从水井里把水提上来,人用了力,水桶受到了力;拔河比赛,人用了力,绳子受到了力.在这些活动中,人会感到手上乃至全身肌肉紧绷绷的.又如,机器上零部件工作中产生变形过大、破坏     

走向统一的自然力——天上力与地上力的统一(I)

 人类对力的认识经历了漫长的历史过程.力的概念,起先可能是从原始人类在狩猎活动中需要用力投掷石块等以击倒野兽的体验中得来的.公元前4 世纪,我国思想家墨翟就对“力”做出了正确的表述,他在《墨经》中写到：“力,形之所以奋也”,用现在的话说,就是“力是改变物体运动状态的原因”,应当从运动的角度来认识力的本质.本讲座,首先在第一、二部分通过讨论天上星星的运动和地上物体的运动分别引入天上力和地上力,然后在第三部分讨论天上力和地上力的统一.     

关于感应电流的安培力

在"磁场"一章中大家关注电源电流安培力的大小计算和方向判断,在"电磁感应"一章中关注感应电流方向的判断和大小计算.感应电流的安培力在电磁学部分出现了盲点,教学中也发现学生在解决涉及此类问题时确实把握不住要领而出错.为此笔者就其一些显著特点做一阐述,望同行指教.     

“滑动摩擦力演示仪”教具的改进与创新

在中学"滑动摩擦力"这一章节的教学中,滑动摩擦力一直都是教学的重难点.然而传统探究实验不利于学生对概念的深入理解,学习过程中经常出现"惯性思维".针对该问题,通过自制教具进行教学,得到了较好的实验结果,解决了滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,与运动方向无关,滑动摩擦力即可以是阻力也可以是动力,静止的物体也可以受到滑动摩擦力3个教学重难点问题,值得推广使用.     

关于洛仑兹力与安培力关系的讨论

在电磁学中,安培力(Idl×B)和洛仑兹力(dqv×B)之间的关系是很重要的内容,对这个问题许多教材进行了讨论,认为安培力是磁场对宏观电流元的作用力,洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力,有的教材是从安培力推出洛仑兹力,而有的是从洛仑兹力推出安培力,认为安培力与洛仑兹力两者是一致的。而我们认为安培力和洛仑兹力一致是有一定条件的。下面我们来分析一个十分熟悉的例子。     

Casimir力、Hamaker力及黏附“突跳”研究

针对微观黏附中出现的"突跳"问题,建立了正弦分布粗糙面黏附模型;基于Casimir效应推导出Casimir力表达式;基于Wigner-Seitz微观理论,推导出包含斥力项的Hamaker力表达式;经过对黏附过程数值仿真,发现存在两个"突跳"过程,曲线存在两个拐点,而非目前研究所得的单个"突跳"过程;仿真结果同相关实验对比,结果符合较好.从而为微纳器件检测和原子分子操纵等提供理论基础.     

关于力做功问题中位移的确定

在人教版高中《物理·必修2》第七章第2节"功"中,对力做功的定义如下:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积,即W=Flcosα.但是我们在处理问题时,往往会遇到关于位移这一物理量如何确定的问     

安培力与洛仑兹力的关系

安培力与洛仑兹力的关系王佩麟（南京电力专科学校２１００００）安培力和洛仑兹力是两个不同的概念，但由于载流导线中的电流是由大量自由电子的定向漂移运动形成，因此安培力和洛仑兹力之间必然存在着某种关系．许多“物理学”及“电磁学”中对它们之间的关系作了或多或...     

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…     

原子辅助光力系统中快慢光的量子调控

随着纳米科技以及半导体技术的迅猛发展,光力诱导透明、快慢光和光存储以及其他在光力系统中发现的量子光学和非线性光学效应成为人们目前研究的热点.本文将薄膜腔光力系统同被束缚在腔中的二能级冷原子系综相耦合,通过直接在薄膜振子上引入弱辅助驱动场来研究该原子辅助光力系统中原子和相位对量子相干性质及其快慢光的调控.经过分析发现,通过改变辅助驱动场的强度可直接实现对光力诱导透明窗口深度的调控,通过改变辅助场与探测场之间的相位差,可实现输出的探测场在"吸收"、"透明"和"增益"之间相互转换,进而对弱探测场进行动态调控实现光开关.与此同时,还发现系统的群延迟时间随相位差的改变呈周期性变化.通过调节相位差及原子数,不但可以改变群延迟时间,还可实现快慢光之间的相互转换.     

高温超导磁悬浮系统中横向运动对悬浮力和导向力影响的研究

高温超导磁悬浮列车在运行过程中,导轨磁场的不连续或者机电耦合会引起车身的横向偏移.针对这一实际问题,本文研究了横向运动对竖直悬浮力和水平导向力的影响.实验中系统同时测试横向运动过程中不断变化悬浮力和导向力.研究发现运动过程中的悬浮力衰减与最大横向偏移量和往返运动次数有关;但导向力在第一次往返运动之后的往返运动中迟滞曲线基本不变.该工作可能为高温超导磁悬浮列车系统提供一定科学依据.     

谈力的作用和各种力

初步认识、理解力的概念十分重要,这是学好初二物理课程力学部分重要的基础,也是进一步学习必不可少的起点.1　力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的物理学中力这个概念,来源于实际生活中,例如:人推车,人施了力,车受到了力.不但人能够对物体施力,其他物体也能够对别的物体施力,例如:马拉犁,马对犁施加了力;磁铁吸引铁块,磁铁对铁块施加了力.由此可见,力是物体对物体的作用.一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用;力是不能离开施力和受力物体而独立存在的.穿着旱冰鞋的甲、乙两个小孩,当甲用力推乙时,会感到乙也在…     

“力的独立作用原理”处理曲线运动的优越性

复杂的曲线运动问题,能考查、评价学生对物理知识的综合把握能力.由于高中阶段所讲的曲线运动主要是抛体运动和圆周运动,因而对一般的曲线运动问题的处理就成为难点.如果运用力的独立作用原理,采取"分而治之"的策略,往往能起到化繁为简、出奇制胜的效果.因此,有必要把"力的独立作用原理,,作为处理物理问题的基本方法,在教学中采用适当的方式渗透给学生,使其在应用中把握内涵.     

利用狭义相对论计算洛伦兹力和安培力

随着对电磁现象研究的逐步深入,人们早已认识到磁现象来源于电荷的运动,磁场和电场是相互联系的统一体,称之为电磁场。本文根据狭义相对论中洛伦兹变换的基本原理,利用两个坐标系中静电力和电场的相对论变换,推导出洛伦兹力与库仑力、安培力之间关系,即洛伦兹力和安培力来源于电场力的相对论变换,从而更加有助于理解洛伦兹力的物理本质。     

洛仑兹力实验教学演示仪的改进

对传统的"旋转的液体"实验进行改进,研制出洛仑兹力实验教学演示仪,通过变压器将220V交流电转化为直流电,使通电线圈产生竖直方向的磁场,同时电解槽电解产生OH~-,在电场作用下定向移动时,由于受到洛仑兹力的作用而发生旋转,并使用酚酞作为指示剂,将无色的微观实验现象转换为宏观的红色可视化现象,极大地增加了学生学习的兴趣.     

浅谈用平均力求解变力做功问题

高中阶段有很多运用等效思想建立的平均值概念, 学生不是特别地理解. 由于平时的教学过程中, 教 师过多地强调从时间维度的平均, 给学生造成了一种误区, 对平均的概念有一定固化, 形成了思维定势, 认为平均 一定是关于时间的. 在变力作用下的运动问题一直是高中阶段的一个难点, 从力的空间累积效果角度谈谈平均力     

利用力传感器探究功与速度变化关系

运用力传感器和数字实验平台对"功与物体速度变化的关系"进行了有效性探究.     

高温超导磁悬浮系统中横向运动对悬浮力和导向力影响的研究

高温超导磁悬浮列车在运行过程中，导轨磁场的不连续或者机电耦合会引起车身的横向偏移．针对这一实际问题，本文研究了横向运动对竖直悬浮力和水平导向力的影响．实验中系统同时测试横向运动过程中不断变化悬浮力和导向力．研究发现运动过程中的悬浮力衰减与最大横向偏移量和往返运动次数有关；但导向力在第一次往返运动之后的往返运动中迟滞曲线基本不变．该工作可能为高温超导磁悬浮列车系统提供一定科学依据．     

对安培力与安培力做功的一种解释

提出了在中学阶段对安培力及安培力做功的一种通俗解释.     

“磁针等效法”判定磁场力方向不一定等效

以实例说明了在中学物理教学中大量采用的"磁针等效法判定磁场力方向"其实并不一定等效.