“轉動”中幾個問題的教学

“轉動”這個課题從教學法方面來說是最困難的課题之一。困難首先在於作匀速圓周運動的質點的向心加速度的論證。教師一般是用下列的方案來講述這個問題的: (1) 速度是一個矢量,因此只有在它的大小和方向都不改变的情形下才是一個定值。例如,在匀速直线運動中速度就是一個定值。 (2) 在質點的匀速圓周運動中,速度只是大小保持一定,方向則在不断变化着,因此,匀速圓周運動是一個变速運動。 (3) 任何變速的運動,都是有加速度的運動,這就是說,質點的匀速圆周運動是有加速度的運動。 (4) 質點在匀速圓周運動中的加速度在任何時刻都是指向圆心並可用下述公式來計算:     

我怎樣組織學生複習牛頓運動定律

在中等學校物理教学中,牛頓运動定律是一個十分重要的課题。通過這個定律的學習,可以使学生明确力的概念和機械運動的基本规律,同時也可以說明在直線運動中物體為什么能作匀迹運動或變速运動。因為這個定律是分散在幾堂課中講授的,學生所得關於這個定律的知識可能很零碎,因此有必要用一堂綜合課來進行系统的複習。下面是我在進行這一工作時的一些體會,介紹出來希望获得同志們的指教。在复習開始時,首先向學生說明複習的主要內容,以及通過這次複習我們對牛頓運动定律将得到什么樣的認識,這樣可以使学生的注     

絕緣体(电介質)在外加电压提高后,为什么会擊穿?温度升高为什么电阻反而減少?为什么頻率提高,絕緣性能会变差?

答:我們可以先了解一下电介質的導电性,然後再來說明上面幾个問題。並且为了简單起見,以下只就固体狀态的电介質来讨論。大家熟知,導电体的導电,是由於導体物質結構中有大量自由电子存在;例如金屬導体,它的自由电子濃度很大,每立方厘米体積内約有10~(22)左右个自由电子。当有外加电場時,这些自由电子除了原有的熱騷動外,並受着电场作用使它們沿电场的反方向运動,这就形成了电流。另方面,在电介質物体中,由於物質结构形式和金屬不同,自由电子少到幾乎是不存在     

一点意见

高中物理第二册氣體的性質一章中的等壓線和等容線說明問題是不够明顯的。等温線是温度不变時壓强与體積關係的圖示,教科書中的圖95很明顯的說明了這個問題。但教科書中的圖97原應說明在压强不变時體積与湿度的關係的,而現在圖97卻只表示出在P不变的条件下,V在变化,但V是怎樣會發生變化的卻沒有表示出來。我們知道,一定質量氣體,當壓强不变時,體積随着溫度的变化而变化。因此,如果改用體積和温度的坐标系來作图,就可以明白表示出這一點。福里斯的普通物理中就是這样來表示的(中譯本第一卷图107)。     

关於力学中三條守恒定律的適用範圍

在普通物理的教學中,講到力學中機械能守恆定律、動量守恆定律和角動量守恆定律的時候,我們對於這三條定律的適用範圍,往往不很强調或不很注意。我們摘引梁寶洪所譯的福里斯—季莫列娃普通物理學中的幾段有關的材料來看一下。在第一卷第66頁上有着關於動量不滅定律的敘述:“構成一封閉系統的各物體底動量底向量和,即這封閉系統底總動量向量,在整個的運動期間內保持不變”。而關於封閉系統的敘述則是“物體彼此之間相互作用,但不舆這系統外部的物體相互作用”。在93頁有着能底不滅和轉换定律的敘述:“對於一封閉的系統(外力之功等於零),當一切過程在這系統內部發生時,這系統底能量保持不變,在此情形下,能量可以從某種形式轉變為另一     

问题解答

问:高一物理課本說,「牛頓第一定律實際上就是慣性的定義,所以又叫做惯性定律。」這種说法對不對? 答:我們通常是把牛頓第一定律叫做慣性定律。但是,「牛頓第一定律實際上就是惯性的定義」,这種说法不能認為是正確的。這種說法所以是不正確的,因為它必然導致一種錯誤的看法,就是把牛頓第一定律看作僅僅是一個定義,不是力學現象中客觀規律性的表现。為甚么舗D第一定律是力學現象中客觀規律的表現呢?可以扼要说明如下:設想我們選定一個參考系統,在這系統内用實驗確定某一個質點的機械運動狀態(靜止、匀速直線運動     

地震波

地球自形成以來,并非一個永恆不變的球体,而是一直在發展、演變的过程中。地球的表面經常發生着大小不等、快慢不同的運動。沧海桑田的變遷是在地質年代里所显示的現象;地面的脈動只有用灵敏的仪器才能記錄出來。这些運動都是在人类一般感觉限度之外,所以不易觉察。但是当地下某处所積累的脅强超过了岩石的强度,以致地层發生斷裂或滑動,当火山爆發或山巖地穴發生大規模的崩陷,这時所引起的震动便通过地球的介質(岩石)而傳播到地面各处,於是造成可以感觉的地震。这种由震源向四外傳播的震動就叫作地震波。地震物理学的主要内容之一就是研究地震波的     

計時振動器

在驗證第二運動定律的實驗裝置和研究自由落體所用的落棍裝置中,以及其他類似的地方,都需要有一個振動機構,使它在我們所要研究的運動物體上作出記號來,以便看出在某幾個相等時間內物體運動的距離,從而研究它的速度或速度變更的情形。 這個計時振動器是利用交流電通過電磁鐵線圈時吸引和推動彈片,因而產生等幅振動做成的。它的優點是: 1.一按電鈕立刻發生振動,用不到像音叉或彈片那樣要事先去撥動它;不需要幫手,一個人就能單獨做實驗。 2.所發生的是等幅振動,沒有衰落現象。 3.振幅很大,所得曲線整齊清楚,容易計數。     

对於新編高一物理课本的幾點初步体會

今年暑假,我来北京參加中学教学參考資料物理組的編修工作,見到从1955—1956年度起即將採用的新編高中物理課本一年級第一分册(以下簡称新課本)。这個新課本是以苏联1954—1955年度開始採用的八年級物理課本為藍本而編寫的,無論在系統性、理論联系实際以及对幾個問題的处理等方面,比起1954年度的高中物理課本第一册(以下簡称舊課本)來,我以為都有着顯著的改進。今將我在编寫參考资料的过程中,对新課本的初步体会简述如下: (一)教材的系统性 舊課本对於講授運動学和動力的系统是:直线運動、牛頓運動定律、運動的合成、机械能、力的合成和分解和物体的平衡。牛頓運動定律集中在第二章一章內講授,而在第五章才     

横波演示儀和縱波演示儀的製作方法

在講到高中物理学第二册振動和波動一章中的縱波和横波的生成过程時,同学們对教科书中圖8及圖9說明波動形成过程的兩圖(1954年3月原版)常感到很难領会,為了解决这個問題,我們設計和制作了,說明横波和縱波生成过程的横波演示仪和纵波演示仪。这两件仪器能很清晰地演示出在一個周期內的任何一時刻波動的質點所在的位置,同時也能清晰地显示出横波和縱波的波形特征(凹凸狀和疏密狀的傅遞),这就將教科书中圖8图9兩图所表明的問题更形象地表示了出來,有力地帮助了同学們对波動生成过程的領会。现在將这两件仪器的構造簡單地介紹如下以供大家參考。一、横波演示仪 (1)基本构造:     

匀變速直線運動的教学

在这里謹就这一課題的教学提出一些意見,不恰当的地方还希望同志們指正。 1.在这一課题中,学生將知道什么是匀加速運动和匀减速運動,将要認識平均速度、即時速度和加速度等重要概念,將要掌握匀變速度運動的規律並用來解决一些实際問题。这一課题的系統是这樣安排的,在一般地複習了前一章所學的變速運動以後,介紹平均速度,即時速度和加速度三個概念,然後在这個基礎上仔細研究勻加速運動的规律,把自由落体運動作為勻加速度運動的具体例子列在勻加速運動之末。然後再研究勻减速度並歸納出勻變速運動的概念,把竖直上拋物体的運動作為勻减速運動的具体例子列在它的後面。     

反质子

歷史“反質子”是一种粒子:它的質量和質子相等;带的电荷,数值和質子帶的相等,但符号是負的。反質子的發現,是人們期待已久的事。1928年形成的、笛拉克(Dirac)的电子理論,具有突出的、也是出人意料的一个特点,即是它的方程式里出現了一个解,这个解的性質相当于一种前所未知的、其若干性質和电子的性質相反的“反粒子”。这种反粒子后來在宇宙綫中發現,它的質量和电子的相等,而帶有陽电荷。它就是現在物理学工作者所熟識的、多种     

交流振盪器

在很多物理實驗中需要使用一種自动化的記時器,用它自动记錄短段的時間。在下面的情形,这种仪器尤其重要,就是需要研究高速度過程時,如自由落體、擺的振動、電动機軸的轉動等问题。 這樣的仪器在一般實驗參考書中的記載,多半都是在電動機的軸上固定一支毛筆,充作記時器,利用電動機電枢的等速旋轉,它軸上的毛筆便可以在相等的時間間隔碰到运动着的物体上,画出线来。如研究自由落體便是用这个方法。知道了电动机每分鐘的轉数,便可求出每轉的時間。但是这里必須指出要保持電动機轉数的均恒以及測量这个轉数,以學校的條件來說,是一件複雜的問題。過去曾應用带刻畫針的音叉作記時器,這個仪器的缺點是音叉振动是阻尼振动,很快就衰弱下去,同時還     

阿特武德机自动式释放装置的设计

在用阿特武德機作實驗時,自銅錘被釋放開始(即自原上平台開始),至遊码落於中平台(即原帶孔平台)為止,是銅錘的有效行程(驗證速度定律時應以下平台為終點),但由於慣性的關係,銅錘至此不能立即停止,而恆以相當大的速度繼續下落,直至與下平台發生强烈的衝擊後始得蚔?這樣試驗起來極感不便,而且非常混亂,設若以鉗夾式釋放器代替原來的平台式釋放器,使銅錘的釋放和停止都受釋放裝置的控制,這樣原來的混亂现象即可完全避     

问题解答

问:牛頓运動第一定律应如何解釋才不致引到“物质世界像是由什么‘神’推一下才运动起来”的錯誤見解? 答:宇宙间萬物都處在普遍的聯系中。絕對孤立的事物是沒有的。任何事物都免不了和別的事物發生聯系,受它們的影響,同時影響它們。由於這種普遍聯系和相互作用的存在,就必然要產生運動。牛頓的第一定律假定物體不受外力的影響。这样的情况可能个別地、暫時地存在,决不可能永久存在。在物理現象中随处都可以看到聯系和相互作用,例如:萬有引力、電磁力、原子核力等等。完全不需要再來一個“神力”推動一下,才能產生物理運動。物質是由於自己固有的普遍聯系而自行運動的。     

氧化銅整流片的光電效應

任何物體受到光波的照射時,只要光波的能量超過物體中電子脱出物體所需的功時,便有電子由物體中跑出來,所以光電效應在任何物體上都會發生。但是要觀察或測量光電效應,必須利用特殊的裝置。這些裝置的基本原理都是利用電路中單向導電的性質,使光電效應所發生的電子流,只能向電路的一個方向流動,再使其通過電流計或放大的裝置来觀測它。常用的觀察光電效應的仪器有真空光電管及固體光電池兩類。這兩類儀器各有其優點,目前國內尚未開始製造。今介紹利用國產的氧化銅整流器中的整流片製成固體光電池的方法,以備在教學中作演示光電效應實驗或學生們作光電效應測量實驗時應用。通過固體光電池的實驗,不僅使學生們了解如何在自動化工業生產中利用光電池,同時可以使學生們初步地認識到半導體的性質。氧化銅固體光電池與氧化銅整流片的基本     

测定水的汽化热的实验方法的改進

我們按照初中課本上册第165页所指示的步骤测定水的汽化熱,實驗過三次,但每次所求得的水的汽化熱仅得400卡/克左右,誤差很大。经过详细的研究,發現課本上所提出的實驗方法是有錯誤的。根据課本的步驟,要求出水在沸腾時間所吸收的熱量,先要算出每分钟水吸收的熱量的平均值,然後用這個平均值乘上沸腾的時間——即5分鐘。 伹是計算有多少水變成了蒸汽時,却是根据加熱前後水的質量的差來計算。事實上,由開始加熱到水沸腾之前,已經有相當質量的水蒸發掉了,特别是當水的温度接近沸點時蒸發得很快。因此,加熱前後水的質量的差不祇包含了在五分鐘沸腾期間汽化的水的質量,而且也包含了水由50℃到沸腾前所蒸發的水的質     

用電熱水汽發射的砲模型

这個模型可以用來演示把電能轉變為熱能和由热能轉變為机械能,可以演示在研究牛顿第三定律時的反衝现象以及計算物体的速度和動能等等的实際问题,因此这個模型同学也可以在課外加以利用。模型的製造是很簡單的。在它里面所用的不是醚而是水,当220伏特或127伏特的電流从插座上接通之后,經过3—10秒鐘,模型即可發動。表演模型的作用是十分安全同時也很精彩的;塞子飛到10—20米远的地方,由於反冲的结果,小車的後退不会少於30—100厘米,並且全班同学可清楚地看到。模型的構造如下:     

介绍四种自制演示教具

1.大型彈簧測力計在力的教學中以應用彈簧测力計爲最便利(譬如在浮力教學時,雖可用天平來進行量度,但裝置費時;有时因整理或偶發事故,致佔時太多,直接影響整個課堂教學的質量),但刻度不够精密,而且由於形體較小,其指針變化不足以達到明顯的要求。現以簡單的材料製成大型彈簧測力計,不但能補救上述缺點,而且在面板的另一側刻上普通尺度,即可用作虎克定律試驗器,式樣亦甚精巧。     

我对怎样在高中进行“波”的教学的几点体会

讀了“物理通報”9月號葉、姜二同志合著“我們是怎樣進行彈性振動的傳播——波的教學的”一文後,對個人有很大的啓發,同時在某些方面自己也有些点滴的體會,這些體會不見得正確,願意在這里提出來談談,請同志們指正。“波”的這一部份教材是位於“振動”的後面,聲波的前面;而整個是屬於力學的系統範圍内的覀冊谶M行教学时,當然首先要使学生明瞭波是振動在彈性介質内的連續傳播,指出它是能量傳播的一種形式;但除此而外,我們还應該提出波是物質運動的一種形態,並且這種運動形態是比較複雜的。在力學部份中同學