《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
向心力教学设计 说课稿
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向心力一、教学目标(一)知识与技能1、学习向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的。
2、熟悉影响向心力大小的各个因素,并能用来进行简单的情景计算。
3、初步了解变速圆周运动切向力和法向力的作用效果。
4、知道处理一般曲线运动的思想方法。
(二)过程与方法1、学会用运动和力的关系分析分题。
2、理解向心力和向心加速度公式的确切含义,并能用来进行计算。
(三)情感态度与价值观通过a与r及 、v之间的关系,使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。
二、教学重点1、理解向心力和向心加速的概念。
2、知道向心力大小,并能用来进行计算。
三、教学难点匀速圆周运动的向心力是大小不变,方向在时刻改变。
四、课时安排1课时五、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。
六、教学过程新课导入:前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式,这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征。
新课讲解:一、认识向心力师:由于做匀速圆周运动的物体受到的合外力始终指向圆心,所以我们把匀速圆周运动物体所受的合外力又称作向心力。
做匀速圆周运动的物体所受的合外力由于指向圆心,所以该合外力又叫做向心力。
师:做匀速圆周运动的物体所受的合外力真的指向圆心吗?下面我们结合几个实例体会验证一下这个结论。
毕竟理论只有结合实际才能被更透彻地理解。
地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动,试分析做匀速圆周运动的物体(地球)所有受的合外力的特点。
解析:地球只受到太阳对它的吸引力,合力即为吸引力。
该吸引力指向地球做圆周运动的圆心即日心。
光滑桌面上一个小球,由于细绳的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。
解析:小球受重力、支持力、绳子的拉力。
合力是绳子的拉力,方向沿绳子指向圆心(图钉)使转台匀速转动,转台上的物体也随之做匀速圆周运动,转台与物体间没有相对滑动解析:物体受重力、支持力、静摩擦力。
合外力为静摩擦力,方向指向圆心。
《探究影响向心力大小的因素》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
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《探究影响向心力大小的因素》说课稿一、使用教材鲁科版高中物理必修二第三章第2节二、实验教学目标1、实验探究向心力的表达式2、体会控制变量法在实验过程中的使用,领会从定性到定量的认识方法3、从探究实验中培养学生的物理观念、科学思维和协作精神三、实验器材绳子,小球,传统向心力演示仪,DIS向心力演示器四、实验原理和方法传统向心力演示仪实验原理:两个质量相同的小球、一个质量较小的轻质小球,可以控制m是否一样。
由于塔台转轴各个皮带盘半径不一样,通过改变皮带的位置,我们能够调整角速度ω相同或者不同。
通过放置小钢球的位置,我们可以改变圆周运动的半径r。
通过观察量腿的格数,我们能判断力的大小。
1.控制变量法(1)控制小球质量、半径不变,探究向心力与角速度的关系。(2)控制小球质量、角速度不变,探究向心力与半径的关系。(3)控制小球角速度、半径不变,探究向心力与质量的关系。2.图像法把数据输入计算机,分别作出F-ω2、F-r、F-m图像,得出结论。3.验证法将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果。五、实验设计思路或创新点:本节课围绕三个实验进行展开,从兴趣实验的猜想----传统向心力演示仪的定性判断----传感器实验的定量研究。
符合学生的认知规律,从未知到已知,从定性分析到定量研究,设计系列递进实验,展示思维能力发展过程。
【兴趣实验的创新点】这个实验装置比较简单,让学生通过甩动摆球,感受绳对手的拉力去体验向心力的大小。该实验现象明显,能很快让学生得到定性地结论,在具体教学中,很好地激发了学生的学习兴趣。教学的第一要素,是激发学生的兴趣,于是我设计了兴趣实验“感受向心力”。教师引导学生体会与猜想,小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关?【传统向心力实验创新点】探究性实验可以激发学生的学习兴趣,学生对某一问题进行实验探索,独立地分析问题和解决问题,最终对研究的问题有一结果,使学生在实验过程中,发现新问题,学习新知识。
《探究向心力表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
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《探究向心力表达式》说课稿一、使用教材选用教材:人教版高中物理必修2 第五章第六节向心力二、实验器材朗威DISLab数据采集器、光电门传感器、力传感器、DISLab向心力实验器、计算机。
三、实验改进要点充分发挥实验在高中物理教学的重要作用,采用朗威DISlab数字实验系统进行实验探究,充分利用数字化实验系统的易操作、精度高、数据处理便捷等特点,利用现代化装备激发学生的学习兴趣,突出重点、突破难点。
四、实验原理/实验设计思路从问题出发,利用朗威数字化实验设备,探究向心力与角速度、质量、半径之间的关系。
通过数字实验的数据拟合探究向心力的具体表达式。
通过力学单位制分析,以得到最后的向心力表达式。
五、实验教学目标(1)物理观念:理解向心力的概念,会分析向心力的来源。
(2)科学思维:构建物理模型,熟练掌握控制变量法进行科学推理、科学论证。
(3)科学探究:提出问题、作出假设、通过实验探究向心力与质量、角速度、半径之间的关系。
结果分析,交流与反思。
(4)科学态度与责任:培养学生严谨认真,实事求是的科学态度。
六、实验教学内容本节课分别探究向心力与角速度、质量、半径之间的关系;通过数字化实验设备,分别改变物理量,利用数字实验的拟合方式直观的探究向心力与物理量之间的关系。
最终得到向心力的具体表达式。
七、实验教学过程(1)创设情境,激发思考每组学生发一个系有细绳的小球,让学生抓住绳子一端,让小球在桌面上做匀速圆周运动。
通关改变细绳的半径、速度和小球的质量,让学生感受细绳拉力的变化,从而猜想,向心力与那些因素有关?学生通过感受能大致推导出向心力的定量关系。
因此猜想F∝(m,w,r,v)老师引导缩小研究范围,研究F∝(m,r,w)之间的定量关系。
(2)实验探究教师引导学生在数字实验室利用朗威DIS数字实验探究向心力的表达式:1、将光电门传感器和力传感器固定在朗威DISLab向心力实验器上,光电门传感器接入数据采集器第一通道,力传感器接入第二通道。
《探究向心力的表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
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《探究向心力的表达式》说课稿一、教材与学情分析(一)教材分析该节是人教版高中《物理必修2》第五章第6节的实验内容。
本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的,是本章的重点和难点,是学好圆周运动的关键点,为学好天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动做准备。
(二)学情分析:1.知识层面:学生通过前面的学习,理解了牛顿第二定律,在本章学习了线速度、角速度、周期和向心加速度的概念,能数学推导向心力的表达式。
2.能力层面:在实验中,学生掌握了控制变量法,具备利用图象法解决物理问题的能力。
二、实验教学目标(一)知识目标:1.会判断向心力的大小与什么因素有关2.能用控制变量法定量探究向心力的表达式(二)学科素养目标:1.【物理观念】认识向心力公式的确切含义。
2.【科学思维】能通过动手实验、观察实验现象并猜想向心力大小与什么因素有关,提出自己的见解。
3.【实验探究】能合理设计实验,动手实验验证猜想是否正确。
4.【科学态度与责任】在实验中培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度,并体会物理与生活的联系,能利用身边物品进行实验探究,体验成功的快乐、实验的意义。
三、教学重难点重难点:利用控制变量法定量探究向心力表达式四、实验方法(一)控制变量法1.控制小球质量、半径不变,探究向心力与角速度的关系。2.控制小球质量、角速度不变,探究向心力与半径的关系。3.控制小球角速度、半径不变,探究向心力与质量的关系。(二)图象法:记录数据,用EXCEL软件作F-ω2、F-r、F-m 图像并得出结论。(三)验证法:将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果。五、教学过程设计(一)引入实验:感受向心力的魅力(4分钟)(二)定性实验:猜想影响向心力大小的因素(8分钟)(三)定量实验:探究向心力与各因素的定量关系(23分钟)(四)验证实验:验证向心力的表达式(5分钟)六、实验内容设计(一)引入实验:感受向心力的魅力演示实验:绳子一端接一个塑料小球,中间穿过圆管,另一端接一瓶矿泉水,通过使小球做圆周运动可以拉起一瓶矿泉水,还可以控制水瓶上下运动。
用圆锥摆验证向心力的表达式
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用圆锥摆验证向心力的表达式圆锥摆是一种经典的物理实验装置,用于研究物体运动中的向心力和离心力。
在本文中,我们将探讨如何使用圆锥摆来验证向心力的表达式,即F = mv/r,其中F是向心力,m是物体的质量,v是物体的速度,r是物体绕着圆周运动的半径。
实验原理圆锥摆是由一个小球和一个细线组成的。
小球被细线绑在一个倾斜的平面上,使其可以沿着平面上的圆周运动。
当小球沿着圆周运动时,它受到向心力的作用,这是由于细线的张力使小球沿着圆周运动,而向心力则将小球拉向圆心。
向心力的大小可以通过向心加速度来计算,即a = v/r,其中a是向心加速度,v是小球的速度,r是小球绕着圆周运动的半径。
通过使用圆锥摆,我们可以测量小球绕着圆周运动的速度和半径,从而计算出向心加速度。
然后,我们可以使用牛顿第二定律F = ma来计算向心力的大小,其中m是小球的质量。
最终,我们可以将向心力与半径、速度和质量联系起来,得到向心力的表达式F = mv/r。
实验步骤1.将圆锥摆放在水平的表面上,并使用水平仪调整它的水平度。
2.将小球绑在细线的末端,然后将细线绕在圆锥上。
3.将小球拉到一侧,使其开始沿着圆周运动。
4.使用计时器测量小球绕着圆周运动一周所需的时间,并使用半径计算出小球的速度。
5.使用半径计算小球的向心加速度。
6.使用牛顿第二定律计算小球受到的向心力。
7.重复实验多次,并计算出平均值。
结果分析通过实验,我们可以得出小球受到的向心力与其速度的平方成正比,与半径的倒数成正比。
这与向心力的表达式F = mv/r相符合。
这表明,向心力的表达式是正确的,可以用来描述物体绕着圆周运动时所受到的向心力。
结论通过使用圆锥摆,我们可以验证向心力的表达式F = mv/r。
实验结果表明,向心力与速度的平方成正比,与半径的倒数成正比。
这证明了向心力的表达式是正确的,可以用来描述物体绕着圆周运动时所受到的向心力。
这个实验不仅可以帮助我们理解向心力的本质,还可以帮助我们更好地理解物体的运动规律。
《探究向心力大小的表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
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《探究向心力大小的表达式》说课稿一、使用教材本实验使用的教材是人教版普通高中物理必修2第六章第二节向心力。
二、实验器材向心力演示仪、DisLab 向心力实验设备、力传感器、钩码、机械能实验背景板、数据采集器、笔记本电脑。
三、实验创新要求/改进要点2004版旧教材,在此处设计的是“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”该实验:很难给小球施加合适的初速度,让其在水平面内做匀速圆周运动,小球运动过程中由于阻力,轨迹也会慢慢变成椭圆;小球在摆动过程对应半径r 和高度h 和周期T 不好测量计算麻烦,所以,本实验只能够粗略验证验证向心力的大小。
2019新版教材中,重新选择了传统实验“向心力演示器”来探究向心力的大小。
这个实验的优点是:现象直观,操作方便。
这也是新教材选择它的原因。
但是,这个装置也有局限性:圆周运动的半径是设计好的固定值,不具有普遍意义。
向心力的数值只能通过比值比较,无法准确测量。
不过,我们可以用更精密的设备,改进创新数字实验来弥补这个问题。
在完成向心力公式F=m ω2r 的探究后,通过简单改制DIS 机械能守恒实验器,探究向心力的另一个公式F =rv m 2。
我们把Dis 机械能守恒实验器的背景板安装在铁架台上,把力的传感器安装在铁架台的顶端,选择不同质量的钩码作为摆件,悬挂在力传感器的挂钩上,光电门传感向心力研究实验装置改进创新实验器放置在背景板最低点D。
四、实验原理/实验设计思路为了全面又精确的探究向心力的大小,我们计划分别应用传统的向心力演示器和自制改进的Dis数字实验设备,通过控制变量法,探究向心力与其决定因素之间的关系,确定向心力的大小表达式。
五、实验目标挖掘本实验蕴含的物理学科核心素养,从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面制订了本实验课学生学习的目标。
1.通过活动体验和科学探究,进一步完善向心力的概念,深化运动与相互作用观念。
2.感受影响向心力大小的因素,并通过理解实验原理探究它们之间的关系,领会利用控制变量法研究问题的科学思维。
“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”的改进
![“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”的改进](https://img.taocdn.com/s3/m/579a8c17852458fb770b56a2.png)
“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”的改进作者:田家玉来源:《新课程·教研版》2011年第11期摘要:在高中电学实验中,涉及最多的问题就是电阻的测量,电阻的测量方法也比较多,采用不同的方法,对控制电路、仪器选择便有不同的要求。
了解测量方法,掌握实验原理和注意事项将对我们正确的解答提供帮助。
关键词:电阻;测量方法;替代法;比例法;伏安法;实验电路;仪器“用圆锥摆验证向心力的公式”编排在物理必修2第六章第七节,本节课是从理论的角度出发,根据牛顿第二运动定律,得出做匀速圆周运动的物体受的合外力方向和大小,即向心力的方向和大小。
教材中为了让学生对向心力有一个感性认识,设计了“实验”栏目──用圆锥摆验证向心力的表达式。
这样的安排可以使学生避免抽象的分析讨论,利用通过事例和实验的方式让学生先从力的方面入手进行分析,分析物体的受力特点。
首先得出向心力的概念,这更有助于学生的学习和领会。
同时,应多做实验,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在自己的身边,对科学产生亲切感。
但是在实际操作中,却存在操作难实现、测量精度低、计算繁杂、误差很大的缺点,使实验效果大打折扣。
根据实验中出现的问题,我对实验进行了如下改进,使操作更简单,测量和结果更精确,取得了良好的演示效果。
首先让我们看一下原操作要求:“实验思路:细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在铁架台上。
将画着几个同心圆的白纸置于水平面上,使钢球静止时正好位于圆心。
用手带动钢球,设法使它沿着纸上的某个圆做圆周运动(图6.7-1),随即手与钢球分离。
实验设计:(1)用秒表或手表记录钢球运动若干圈的时间,再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动时的半径,这样就能求出钢球的线速度。
钢球质量可由天平测出,于是就能算出钢球所受的向心力。
(2)钢球在水平面内做匀速圆周运动时,受到重力mg和细线拉力FT的作用,它们的合力为F。
由图中看出,F=mgtanθ。
tanθ可由圆半径r和小球到悬点的竖直高度h之比得到。
宁波市鄞州高中物理教学论文“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式” 的实验探究 精品
![宁波市鄞州高中物理教学论文“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式” 的实验探究 精品](https://img.taocdn.com/s3/m/704aa6d0f90f76c661371ac7.png)
“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的实验探究人教版高中《物理》必修2第23页“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的实验叙述如下:细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在铁架台上。
将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心。
用手带动钢球,设法使它沿纸上的某个圆周运动,随即手与钢球分离。
测得向心力F=mv2/r和合力F′=mgtgθ,比较F和F′,得出实验结论。
这个实验的构思、原理、方法看似很完美,也很简单,但真正做了以后发现此实验存在不少困难。
(1)‘设法’使它沿纸上的某个圆运动,在具体操作中很难做到,且受空气阻力作用半径越转越小。
(2)小球有一定的体积,究竟在何圆周上运动,半径r也难确定,且测量误差大,同时竖直高度h的测量误差也大;(3)θ角不能很大,否则r和h误差更大,没有验证的普遍性;(4)此实验定性为‘粗略’验证,但若两力相差较大,此实验就会适得其反。
为了做到匀速圆周运动,提高实验可信度,达到实验之目的,笔者进行了一系列的尝试和改进。
一、实验原理分析:当物体做匀速圆周运动时,合力正好提供物体所需向心力,即F合=F n,反映了一对“供”、“需”的统一,mgtanθ是物体所受外力的合力,为“供”,mrω2是物体以半径为r、角速度为ω做圆周运动所需要的向心力,是“需”。
当“供”、“需”平衡(相等)时,物体就做匀速圆周运动;当“供”、“需”不平衡时,物体原来的匀速圆周运动状态就会被破坏。
本实验即通过“供”、“需”双方分别测算钢球做圆周运动的向心力,比较它们的大小,从而验证向心力的表达式。
二、尝试和改进1. 实验时,我们其实并不需要测量钢球的质量。
这是因为在钢球向心力的两个表达式中,向心力F与质量m都是正比关系,只要验证了rω2与g tan θ在误差允许范围内相等,即证明了两种方法得到的向心力大小相等,也就验证了向心力的表达式。
2. 使钢球沿纸上的某个圆运动,这是实验成败与否的关键,也是这个实验操作过程中的一大难点。
向心力 说课稿 教案 教学设计
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向心力【知识与技能】1、理解向心力的概念 。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。
3、理解公式的确切含义,并能用来进行计算。
4、知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
【过程与方法】通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关 ,并理解公式的含义。
【教学重难点】1、明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
2、如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
【教学过程】★重难点一、向心力★一、对向心力的理解1.向心力的作用效果改变线速度的方向。
由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小。
2.向心力的特点1)方向时刻在变化,总是与线速度的方向垂直。
2)在匀速圆周运动中,向心力大小不变,向心力是变力,是一个按效果命名的力。
3.向心力的大小F n =ma =m v 2r =mr ω2=m ωv =m 4π2T 2r4.向心力的来源向心力是从力的作用效果命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力,它可以是重力、弹力等各种性质的力,也可以是它们的合力,还可以是某个力的分力。
当物体做匀速圆周运动时,合外力就是向心力;当物体做变速圆周运动时,合外力指向圆心的分力就是向心力。
5.向心力来源的实例分析 向心力来源 实例分析重力提供向心力如图所示,用细绳拴住小球在竖直平面内转动,当它经过最高点时,若绳的拉力恰好为零,则此时向心力由重力提供弹力提供向心力如图所示,用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,向心力由绳子的拉力提供摩擦力提供向心力如图所示,物体随转盘做匀速圆周运动,且物体相对于转盘静止,向心力由转盘对物体的静摩擦力提供合力提供向心力如图所示,细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动,当小球经过最低点时,向心力由细线的拉力和重力的合力提供。
分力提供向心力如图所示,小球在细线作用下,在水平面内做圆锥摆运动时,向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供。
《向心力》-实验用圆锥摆人教版高中物理必修课件粗略验证向心力的表达方式 课件片段
![《向心力》-实验用圆锥摆人教版高中物理必修课件粗略验证向心力的表达方式 课件片段](https://img.taocdn.com/s3/m/584d79bdf12d2af90342e662.png)
实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
法一:用天平测出小球的质量m,
用秒表测出转n圈的时间t
Tt n
Fm42n2
t2
法二:小球受力
F向心 F mg tan
tanθ= r / h
O'
θ
L
h
T
O RF
mg
〖做一做〗 感受:向心力的大小与质 量 、半 径 、
角速度 的关系
①人造地球卫星绕地球运动时;万有引力
②小球在光滑的水平桌面上运动;(如图1) 细绳的拉力
③小球在水平面内运动;(如图2) 小球重力和绳拉力的合力
图1
图2
④玻璃球沿碗(透明)的内壁在水平面内运动; (如图3)(不计摩擦)
小球重力和内壁支持力的合力
⑤使转台匀速转动,转台上的物体也随之做匀速圆 周运动,转台与物体间没有相对滑动。(如图4)
台面的静摩擦力
图3
图4
再见!
实验:用手抡沙袋 实验方法:控制变量法
m、ω不变,r越大,F越__大__ m、r不变,ω越大,F越__大__ r、ω不变,m越大,F越__大__
小球受力分析:
v
N
F
OO FLeabharlann OFFGv
v
N与G相平衡, 所以合力为F
结论:向心力是小球所受
的合力,且与速度 v 垂直
例:下列物体做匀速圆周运动时,向心力分别 由什么力提供?
《向心力》说课稿
![《向心力》说课稿](https://img.taocdn.com/s3/m/2bb4086b86c24028915f804d2b160b4e767f81d2.png)
《向心力》说课稿(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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用圆锥摆粗略验证向心力表达式实验的一点改进_严灿云
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用圆锥摆粗略验证向心力表达式实验的一点改进严灿云(江苏通州高级中学,江苏通州 226300) 高中物理必修2(人教版)第5章第6节“向心力”一节中安排了实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式.教材上选取这个实验的原因,引用教参上的表述:“器材易得,很容易让学生分组实验”、“摆球的受力分析方法也是以后常用的,熟练掌握有利于后面的学习”.然而,教参上也提到这个实验的难点在于“不易保持摆球的圆周运动”,进而给出的教学建议是“由于是估测,小球能转一两圈也就可以了.”实验中我们发现,小球之所以很难做圆周运动,原因在于两点.(1)很难赋予小球合适的初速度;(2)空气阻力影响导致小球最终一定会做椭圆运动.怎样才能克服以上的两个难点,让这个实验更具可执行性?笔者在教学中尝试进行了一些改进.下面先阐述一下这个实验的原理.1 实验原理如图1,细线下面悬挂小球,细线固定在铁架台上.轻推小球使之在水平面内做圆周运动.受力分析如图2,可知:小球圆周运动所需的向心力为F=mgtanθ.图1图2图3 而小球运动过程中实际受到的向心力可以通过向心力公式F′=m4π2T()2r求解.实验时分别测出F和F′的大小,比较两者是否可在误差范围内近似相等,即验证是否有等式mgtanθ=m4π2T()2r成立.上述等式可变形为gtanθr=4π2T2,再次变形为gh=4π2T2,式中的h为悬点至圆平面的高度(见图3).利用秒表和刻度尺分别测出n圈运动的总时间t及圆锥摆的高度h,即可进行验证.2 实验改进方法:水平转台辅助加速启动为了给小球合适的初速度,笔者在教学过程中尝试了一些改进.图42.1 关于装置如图4所示,小球固定在铁架台上,悬于一水平转台的上方,组成圆锥摆.在圆锥摆下方有一水平转台,水平转台用直流12V的低速直流电机带动.具体的做法如下:(1)电动机的固定.实验需将图5的电机竖直固定,以保证转轴竖直向上.具体的做法是在一块方形的木块的侧面和上面打洞,两个洞是连通的.电机放入上面的洞中,两根连接线则从侧面的洞中引出,如图6.竖直洞 综上可见,利用柯尼希定理解答质点系的相对速度问题不仅能化繁为简,还可拓展解题思路,既有助于加深理解知识,又可训练思维能力,可谓一举多得.参考文献:1 干恒.巧用能量求简谐运动的周期[J].物理教学,2018,40(3):59-60.2 邱刚.浅谈质心参考系在二体能量问题中的应用[J].物理通报,2013(10):48-50.3 黄丰.用柯西不等式分析碰撞过程中机械能损失[J].中学物理,2004,22(7):32-33.(收稿日期:2019-04-02)—96—第40卷第10期2019年物 理 教 师PHYSICS TEACHERVol.40No.10(2019)稍大于电机直径,既方便放入电机,同时还可以用热熔枪把热熔胶打进洞中,固定电机(调整转轴至竖直方向后固定).图5图6(2)水平转台和电机之间的连接.水平转台通过法兰联轴器(图7)直接固定在电机轴上.转台上面贴了一张画有同心圆的白纸,方便监测小球的圆周运动.(3)水平转台转速的调节.将电机通过滑动变阻器(全电阻为20Ω)接在学生电源的直流输出端上,如图8.输出电压为6V(不能加12V的电压,转速太快,远超过实验的需求).缓慢的调节滑动变阻器的阻值,改变加在电机上的电压,可以使电机的转速连续变化,转台的转速也跟着变化.图7图82.2 使小球做圆锥摆运动的主要实验操作(1)调整转台的位置,使悬点正好位于转台的圆心正上方(这点非常重要),将小球拉离圆心位置,轻放于转台上.(2)将电机、滑动变阻器串联接在学生电源的直流输出端.滑动变阻器置于阻值最大处.合上开关,缓慢增加电机电压,转台的转速逐渐增加,小球跟随转台做圆周运动,直至某一转速时,小球离开转台在空中作圆周运动.在此转速附近再缓慢的调整转速(电机在启动的开始阶段会越转越快),直至小球做稳定的圆周运动.(3)用秒表记录小球转动n圈用的总时间t,则T=tn.(4)测量高度h(h为悬点到转台的高度减去小球的半径),悬点到转台的高度用刻度尺测量,小球的直径用游标卡尺测量.(5)利用测得数据,进行验证.3 关于改进实验的几点思考改进后的实验突出优点是小球可以获得一个合适的做圆锥摆运动的初速度.原理如图9,转台图9转速较低时,小球受到转台的支持力和静摩擦力以及绳子的拉力.转速增大时,支持力减小,拉力增大.当支持力恰好减小到0时,小球离开转台做圆周运动.此时小球做的圆周运动就是实验需要的圆锥摆.改进后的实验还有一个优点是可以适时的补充能量,部分抵消空气阻力的影响.实验时保持转台在小球下方同速转动,当小球转了多圈后能量损失,导致圆平面下降,小球会再次触碰转台,转台会再次对小球做功,使得小球再次回到圆平面.实验结果表明,在周期测量准确度较高的前提下,本实验的相对误差可以有效控制在3%以内.综上,改进后的实验有效的解决了原实验的两大问题,具有更好的可执行性和可信性.改进后的实验也存在着缺点,相对于原实验来说,改进后的实验装置在制作时对转台的水平要求很高.因为转台若是不水平,小球会在转台较高处突然被蹭离,导致球启动的速度会偏大,小球会做椭圆运动.所以,需要花费足够的耐心和时间,反复调整.由于高考的实验考察方式,导致高中物理实验教学很大程度上只是为了“教实验”,大部分都停留在让学生走过场的看看大概有那么回事的出发点上.而这,显然跟提高学生的科学素养,对学生进行科学本质教学是相违背的.高中物理教学应该要给学生创设出具有严谨性、科学性、可执行性的物理实验,让学生真做实验,做真实验,真正地进行具有科学特质的实验研究.进行科学本质教学应是物理实验教学的出发点,这样才能真正的将提高学生的科学素养落在实处.(收稿日期:2019-03-27)—07—Vol.40No.10(2019)物 理 教 师PHYSICS TEACHER第40卷第10期2019年。
《探究向心力》说课稿(全国实验说课获奖案例)
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《探究向心力》说课稿使用教材:人教版高中物理必修二、第五章第6节《向心力》一、教材分析(一)教材地位向心力、向心加速度是本章教学的重点,具有承前启后在作用。对前是牛顿运动定律的延伸,对后是圆周运动的应用,以及为万有引力做知识储备。(二)教材设计思路课本用向心加速度公式结合牛顿第二定律从理论推导向心力表达式,再利用课本实验——用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,这个实验虽简单直观,但是实际操作困难,物理量难测量。二、物理核心素养教师在教学过程中,应该培养学生的物理核心素养,设计探究实验,让学生从事实经验出发,推理猜想,再用实验验证,像科学家一样思考,得出结论。(一)物理观念:从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华(二)科学思维:基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力与品质(三)实验探究:提出物理问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据得出结论并做出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力(四)科学态度与责任:在认识科学本质,理解科学·技术·社会·环境(STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感三、教学目标和实验内容(一)教学重点1.理解向心力的概念2.学生感受向心力和实验探究向心力的表达式(二)教学难点学生实验探究向心力的表达式(三)教学对象分析1.学生知识层面:学生已经学过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量,从理论上推出了向心加速度的表达式,对数学的一次函数、二次函数关系已经熟练掌握。学生可以运用牛顿第二定律结合向心加速度公式,从理论上推导出向心力表达式2.学生能力层面:学生理解向心力是效果力,是指向圆心的合力;已经掌握用EXECL软件处理数据,合理选择变量,拟合图像的方法,初步具备探究实验的能力(四)实验方法定性关系实验:感受向心力定量关系实验:自制创新教具——无线向心力测量仪(图1)图11.控制变量法(1)控制小球质量、半径不变,探究向心力与角速度的关系。(2)控制小球质量、角速度不变,探究向心力与半径的关系。(3)控制小球角速度、半径不变,探究向心力与质量的关系。2.图像法把数据输入计算机,用EXCEL分别作出F-ω2、F-r、F-m图像,得出结论。3.验证法将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果。四、实验创新设计(一)兴趣实验——感受向心力1.【实验目的】(1)使学生初步认识向心力与其影响因素之间的关系。(2)使学生通过控制变量法完成实验。2.【实验装置】(图2)图23.【实验创新点】 这个实验装置比较简单,让学生通过甩动摆球,感受绳对手的拉力去体验向心力的大小。该实验现象明显,能很快让学生得到定性地结论,在具体教学中,很好地激发了学生的学习兴趣。教学的第一要素,是激发学生的兴趣,于是我设计了兴趣实验“感受向心力”。教师引导学生体会与猜想,小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关?学生通过实验猜想:向心力可能与半径、质量、角速度、线速度等有关系。看到学生的兴趣被激发出来,教师继续提问:角速度、线速度、周期有什么关系?学生根据线速度公式r Tr ωπ==2v 可以推理出其关系,于是缩小研究范围,讨论F 与m 、r 、ω、这4个物理量的关系。那么它们有什么样的定量关系呢?目前讨论向心力定量关系的实验有这些,通过实验研究我发现它们存在以下不足:课本圆锥摆实验操作困难,物理量难测量。传统的向心力仪器,只能粗测,不够精确。现在市面上最新、普及率最广的郎威传感器也存在以下不足:1、向心力间接测得,误差大。 2、只能生成F-ω图像,不满足多次控制变量的需求。 3、数据图像直接生成,没有让学生充分体验“过程学习”。为了解决以上不足,我自制创新教具——无线向心力测量仪(图3),突破教学难点。图5图3 无线向心力测量仪,是一个可以直接测F 和ω的仪器。无线向心力测量仪各部分结构介绍如图4—11所示。图4这是角速度仪,可以直接显示角速度的大小,利用单片机驱动步进式电机获得稳定的角速度,调节旋钮,可以改变角速度的大小。外壳采用透明材料,让学生清晰看到内部构造,激发学生的兴趣。这是测力计,内部安装拉力传感器,采用无线发射与接收的方式显示向心力的大小。我设计了2种显示力大小的方式,第一种、数字显示。第二种、通过自编软件,在电脑上显示。显示力的大小有2种方式:(图6、7)图6 第1种:数字显示图7 第2种:通过自编软件,在电脑上显示这是圆心(图8),通过轨道上的标尺可以读出小球运动的半径(图9),改变线长,改变半径(图10),改变小球,改变质量图(11),小球的质量可以用天平测量出,还有可以调节水平的水平仪。图8 圆心图9 读半径图10 改变线长,改变半径图11 改变小球,改变质量学生通过自制创新实验教具可以测出实验所需要的物理量——F、m、r、ω(图12)图12(二)创新实验——无线向心力测量仪1.【实验目的】(1)使学生探究向心力于其影响因素之间的定量关系。(2)使学生通过控制变量法、图像法完成实验。2.【实验装置】(图13)图13 无线向心力测量仪3.【实验创新点】教师自制教具简单直观,该仪器可以直接显示向心力和角速度的大小,并且读数方便准确,非常有说服力。这个实验装置满足多次控制变量的要求,让学生充分体验“过程学习”,并且通过科学探究过程,树立科学探究意识,掌握科学探究方法。教师引导学生用无线向心力测量仪分组设计探究实验方案,学生通过观察讨论,得到本节课的实验方法:4.【实验方法】(1)控制变量法①控制m、r不变,讨论F、ω关系。②控制m、ω不变,讨论F、r关系。③控制ω、r不变,讨论F、m关系。(2)图象法:把数据输入电脑,用EXCEL分别作出F-ω2、F-r、F-m图像,得出结论。(3)验证法:实验数据代入F=mrω2计算,计算值与测量值比较,验证结论。下面我们来看一段学生实际操作的视频 (图14)图14 5.【实验数据处理】如图15、16、17所示(1)控制m、ω不变,探究F—r关系。 (图15)图15 实验结论:F与r成正比。(2)控制m、r不变,探究F—ω关系。(图16)图16学生通过观察F—ω图像,发现是一条抛物线,于是猜想F与ω2有关系,于是制出F—ω2图像。(图17)图17实验结论:F与ω2成正比。(3)控制ω、r不变,探究F—m关系。(图18)图18实验结论:F与m成正比。6.【实验结论】——F与r、m、ω2成正比。通过控制变量法,学生得到了F-r、F-ω、F-ω2、F-m图像。我们发现,学生在实验的过程中,利用简单直观的自制教具,收集分析数据,选择合理变量,拟合图像。教师既让学生感受到了“过程学习”的乐趣,又培养了学生自主探究,归纳总结的能力。突破了本节课的难点,形成结论——F∝mrω2,写成等式F=kmrω2教师引导:k=?,能否用数据验证?学生把实验数据带入实验结论,比较测量值和计算值,发现2个值基本相等,即K=1,学生得出实验结论F=mr ω2。(图19)图19教师再引导学生用向心加速度公式结合牛顿第二定律,从理论上也得到向心力的表达式。 进一步验证了实验的正确性。本节课到此,可能有些同学会思考:角速度和向心力的读数对吗?因此我设计了一个课外实验。(学生课后会想到的验证方法:弹簧秤去拉传感器,对照两个读数是否一致。角速度的测量利用秒表,使小球转动30圈,根据公式Tπω2=验证角速度的读数是否正确,等等方法) 五、教学反思与自我评价最后,我对这一节课做一个总结:层层递进、环环相扣,实验多变、方法多样,数字信息、创新巧妙,实验启智,科学育人。。
用圆锥摆验证向心力的表达式
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用圆锥摆验证向心力的表达式作者:朱玉兰令闰强来源:《物理教学探讨》2020年第05期摘 ; 要:文章分析了高中物理课堂“实验”栏目的教学现状,研究了基于核心素养下“实验”栏目的教学实践过程。
以“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”为例,提出了基于核心素养导向的问题,并给予教学建议,结合实验数据得出了预期的实验目标,最后分析了实验误差。
关键词:核心素养;“实验”栏目;向心力中图分类号:G633.7 文献标识码:A ; ;文章编号:1003-6148(2020)5-0054-2高中物理课堂“实验”栏目的教学实践是根据实验内容,结合物理核心素养的目标提出问题,通过问题引领学生的实验活动。
本文以“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”为例,探究课堂实验的教学实践过程。
1 ; ;提出问题和核心素养目标根据下面提供的思考问题,分小组进行讨论和交流,阐述自己的观点,建构科学的实验方案。
思考问题1 “用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的实验中如何选择恰当的实验器材?核心素养目标是注意培养学生的科学态度与责任。
思考问题2 做圆锥摆的钢球受几个力的作用?合力的大小和方向有什么特点?什么力提供向心力?钢球做匀速圆周运动时所需向心力的大小由哪些因素决定?实验原理是什么?核心素养目标是引导学生科学思维。
思考问题3 ;实验需要测量哪些物理量?实验探究过程中需要注意哪些事项?核心素养目标是培养学生的科学态度与责任。
思考问题4 造成实验误差的因素有哪些?如何减小实验误差?核心素养目标是培养学生的科学思维方法。
2 ; ;教学建议(1)思维引导建议根据图1,引导学生受力分析,知道“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中,向心力是由小球受到的重力和拉力的合力提供,还可认为是拉力的一个分力。
在受力分析的基础上,引导学生明确实验原理,建构科学的实验方案。
实验结束后,引导学生积极思考误差的来源,这与知识的思维建构相吻合。
(2)实验操作建议由于圆锥摆实验是课堂中的实验,建议两人一组。
“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验探究
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“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验探究2010年l(J月V o1.28No.19中学物理¨用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验探究余雪妹(浙江省温州二中浙江温州325007)1实验原理和方法“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”这个实验在人教版高中《物理》必修2的第2O页上.实验设计如下:(1)细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在铁架台上.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心.用手带动钢球,设法使它沿纸上的某个圆周运动(如图1),随即手与钢球分离.(2)用秒表或手表记录钢球运动圈的时间t,再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周的半径r,这样就能求出钢球的线速度=—Zn_lrr.钢球质量m可由天平测出,于是就能算出钢球所受的向心力n(3)钢球在水平面内做匀速圆周\运动时,受到重力mg和细线拉力FrF的作用,它们的合力为F.从图2钢球受力情况可知,合力F合=mgtanO.tan0可由测出的圆半径r和小球距悬点的竖直高度h之比得到.钢球质量由.天平测出后,合力F的值也就得到了,合力Fe=mgtanO=rag.由于小球运动距纸面有一定高度,所以它距悬点的竖直高度h并不等于纸面距悬点的高度.这点差别可以通过估算解决.此外,测量小球距悬点的竖直高度时,要以小球的球心为准.(4)比较上述向心力和合力,得出实验结论.2实验不足和改进这个实验的设计,原理方法非常好,但是当老师试做后就发现此实验有以下不妥.”设法”使小球沿纸上的某个圆周运动,具体操作中很难做到,大多是24?椭圆的,且受空气阻力作用半径越转越小.这就存在轨道不圆,力不指向圆心,半径r难定的问题.正因如此,许多教师认为这个实验不易完成,放弃了这个实验.但经过笔者的探索,发现改进几处地方,这个实验可以很好地验证向心力的表达式.(1)向心力=2=叫2r=(),而合力F合=mgtanO=mg{_,我们不需要测出m和,.,只要测出h,和£,就可以比较两个方法得到的向心力.(2)将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心,钢球距纸面约2 iTlrn.再用手带动钢球,使它沿纸上的一个的圆周轨道运动几圈,再分离,运动轨迹效果更好.(3)保持r,优不变,可以调节铁架台铁夹的高度,以改变纸面距悬点的高度h,多次测量,分析数据验证.3实验数据和结果(表1)表1实验数据处理表N(g取9.8m/s2)以上实验采用的小球质量13’Z=27.7g,圆周运动半径,一=4.40cm,但这两个物理量可以不用测量.实验结果:在误差允许范围内,两个方法得到的向心力大小相等.由此可见:改进后的实验,可以减少质量和半径,一两个物理量的测量,不使用天平和圆规,并且实验误差非常小,可以很好地(不再是粗略的)验证向心力的表达式.。
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式创新实验课件2022届高三物理一轮复习
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本实验装置的优点
(4)本实验利用了丁达尔现象,让激光束通过加湿 器的水蒸气显示出激光束的路径很轻松方便的在刻度 尺上找到小球做匀速圆周运动所在水平面的高度读数, 效果明显。
本实验装置的优点
(5)改进后的实验操作性强,所有器材都固定在 一个棱柱型的铁架台上,便于操作。在课堂上做演 示实验时让学生手动计算一组数据,为了节约课堂 时间其他数据可以借助Excel表格来处理。实验结果 具有可靠性。并且课后还可以让学生分析此实验误 差中的第5条,提升学生的思维。
“用圆锥摆粗略验证向心力的 表达式”的实验改进
一 原实验存在的不足
不足之一:用手带动钢球,设法使它沿纸上的某个圆 周运动,操作者很难使小球沿纸上的某一个圆周运动, 小球的运动轨迹大多是椭圆,而不是圆。即使是圆周运 动也很难做到让小球沿预设的圆进行运动,而且半径 测量误差较大。
不足之二:对小球进行受力分析,如图乙 所示手动释放小球,小球获得的速度不 大,并受空气阻力的影响, 圆周运动的半 径越来越小,周期也越来越小。周期测量 误差较大。
5 0.4750 0.5400 0.1820 0.3580 36.3500 30.0000 1.2117 0.3122 8.3863 8.5459 0.98
6 0.4750 0.5400 0.2240 0.3160 34.1000 30.0000 1.1367 0.3546 10.8253 10.9983 0.98
实 物 图
实验原理
小球做圆周运动需要的向心力:
小球F受需 重 m力v和r2 细v线的2拉Tπr力的F需合力m提4Tπ供22 向r 心力
F提
值
mgtanθ
mg
r h 再求出F需/F提的比
实验步骤
用圆锥摆粗略验证向心力表达式
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实验(四):用圆锥摆粗略验证向心力表达式实验目的:粗略验证向心力表达式实验原理: 利用向心力公式rv m F 2=向测量向心力的大小, 利用圆锥摆 的合力计算公式F 合=mgtan θ求出F 合,比较两者的大小。
由匀速圆周运动合力提供向心力可知,向心力大小应该等于物体的合力,在试验允许误差范围内,发现所测量的这两个力总是近似相等,从而验证了向心力公式的正确性。
实验器材:铁架台 、实心小铁球 、细绳画有同心圆的白纸 、刻度尺 、托盘天平实验步骤:1.先用天平测量小球的质量,做好记录。
2.将细绳连接的小球一端固定铁架台上。
3.将画有同心圆的白纸平铺在桌面上,调节铁架台的支架,使小球竖直悬挂静止时刚好位于同心圆的圆心。
4. 带动小球,让小球在水平面上做圆周运动。
当运动相对稳定时用秒表测量钢球运动若干圈所用时间(一般测量5圈左右)。
同时从铁架台的上方竖直向下观察小球的圆周运动与哪个同心圆重合,标记下这个圆。
5.用直尺测量标记圆的半径r ,利用测量的时间求出圆周运动的周期n t T =,带入公式:222242T r m r T r m r v m F ππ=⎪⎭⎫ ⎝⎛==向=_____________6.根据由重力与绳子拉力的合力提供向心力的原理,由受力分析计算拉力与重力的合力。
如图:F 合=mgtan θ ,质量已经测量,重力加速度取g=9.8m/s 2。
Tan θ可以测量小球距离悬挂的的长度和圆周运动的半径,利用22R L h -=,Tan θ=LR L L h 22-=。
代入公式: LR L mg F 22-=合=_____________ 7.重复上述实验过程,比较合F 与向F 的大小。
8.得出试验结论:。
对“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”实验的思考
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对“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”实验的思考
陈卫国
【期刊名称】《实验教学与仪器》
【年(卷),期】2016(0)S1
【摘要】基于新课程理念,对"用圆锥摆粗略验证向心力表达式"实验进行了深入思考和相应改进,从而使实验更具有操作性。
将改进后的实验应用于课堂,教学效果较好。
同时,论证改进实验的价值,总结实践研究的经验,对研究成果进行反思。
【总页数】3页(P100-101)
【作者】陈卫国
【作者单位】北京师范大学贵阳附属中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.有效开发课本实验资源——“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验的再开发
2.对《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》实验的探索与创新
3.对"用圆锥摆验证向心力的表达式"实验的改进
4.“圆锥摆粗略验证向心力表达式”的实验改进
5.自创验证向心力表达式实验教具--电动圆锥摆
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《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿(全国实验说课
大赛获奖案例)
《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿
尊敬的各位专家评委,你们好!
今天我说课的题目是“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”,本实验选自人教版高中物理必修二第五章第六节《向心力》,是一个课堂演示实验。
我将从以下几个方面进行我的说课。
一说教材情况。
向心力在高中物理知识模块中具有承上启下的重要地位。
它复习了高一上学期学的受力分析和牛顿第二定律,深化了上节课所学的向心加速度的知识。
同时,学好它能够方便理解下一节内容《生活中的圆周运动》中的汽车火车转弯等难点。
此外,在以后的天体运动、带电粒子在复合场中的运动经常涉及匀速圆周运动这种经典运动模型。
因此很有必要认真设计实验来上好本节课。
本节课的教学目标及学科核心素养如下(见PPT)。
本节的重点是培养学生科学探究、科学思维的物理学科核心素养,难点是理解“用圆锥摆验证向心力表达式”的实验原理。
二说学生情况。
三说教法手段。
教学手段方面,我使用自制教具、课件辅助、excel协助相结合的方式。
四说实验改进。
原实验(超链接1)教材给出的方法是这样的:在一张白纸上画若干个同心圆,用细绳系一个钢球,悬挂在铁架台上,使钢球静止时位于圆心上方。
设法使钢球沿着纸上的某一个圆运动,记录小球运动周期T、圆周运动半径r,悬点到圆周运动圆心的高度差h,用天平测量小球质量m。
一方面采用含周期T的向心力表达式,计算所需要的向心力;另一方面使用受力分析求出物体所受合外力。
两者对比,计算相对误差。
以往课堂验证发现,教材上介绍的方法操作难度很大。
实际上很不容易控制小球做圆锥摆运动,经常是非平面的椭圆。
即便勉强让小
球沿某个圆运动,由于阻力作用,小球很快就会做半径变小的向心运动。
为了让小球继续沿着该圆运动,必须用手使悬点也做一个小的圆周运动,这样大大增大了实验的误差!我们来看一看让学生按教材实验操作的效果(播放视频1)。
教材上的方法有以下缺点:1.需要测量的物理量太多,有质量m,半径r,周期T,悬点距圆周运动平面高度差h;2.不易做圆周运动,经常是椭圆;3.运动不稳定,不便于测量数据;4.偶然误差严重;5.数据手算,易错且慢。
针对教材方法的不足,我自制了一台器材来改进实验(超链接2),我自制的实验器材是这样的(播放视频2)。
下面我们看看改进后的器材学生的实验操作,测量数据及效果(播放视频3)。
改进后的实验具有以下优点:1.只用测高度差h和周期T两个物理量;2.小球能够稳定做匀速圆周运动;3.数据测量容易,精度高;4.有效减小偶然误差;5.数据填入模板,自动计算误差,快速精准。
五说实验亮点。
实验的亮点还有这些:
器材方面:结构简单,容易理解。
材料易得,滑动变阻器可连续调电压,进而调节转速连续变化,增强实验说服力。
思维层面:各种零件网购即可,培养孩子“站在巨人肩膀上”的思维。
工作电压低——“9-12V”,节能;配用的18650电池可反复充电使用环保。
器材还有:高低可调激光笔与固定标尺配合,更容易精确测量高度差。
异色双钢球对称设计,旋转之后易区分,不易颠簸起伏更稳定。
细长轻质竹签,不似细绳容易缠绕。
可倾斜对称双指针设计,易于找出圆锥摆悬点位置。
指针依旋点为支点,上下两段恰能平衡,消除力矩影响带来的系统误差。
数据处理方面:EXCEL函数模板,接轨科研前线数据处理办法。
多组数据测量,减少偶然误差。
利用趋势线求斜率,与理论值对比,体现数形结合在物理中的应用,映射高考能力要求——“使用数学方法解决物理问题”。
六说实验反思。
1.自制器材过程中加工技术有限,导致摆动时小
球运动平面不水平。
轻杆上的力可能不严格沿杆方向。
2.现代化数据处理方式是一把双刃剑。
精准便捷,但同时也让学生失去了一次亲自处理实验数据的锻炼机会。
3.此外装备的电机固定部分还可以做的更好,例如加装弹簧扣。
设备还可以改成折叠式。
4.此实验装置也可以用来测量当地重力加速度,具体的方法见EXCEL模板sheet2 .如果以h作为纵坐标,以四派方分之T方作为横坐标,描点,使用线性回归趋势线,计算斜率,此斜率的意义就是重力加速度g。
这样一个器材可以完成两个实验,装备的价值大幅提升。
我的说课内容到此结束。
感谢您聆听,期待您指导!。