演示“曲线运动条件”的实验方法

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人教版物理必修二课件102《曲线运动2》.pptx

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OP x2 y2 t vx2 v y2
位移的方向:
tan v y
vx
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
OP x2 y2 t vx2 v y2
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
OP x2 y2 t vx2 v y2
(3)蜡块的速度:
从计时开始到时刻t,蜡块运动位移 的大小是:
0
当当FF不不定定时时::物物体做加加速速直直线线运运动动 当当FF恒恒定定时时::物物体做匀匀加加速速直直线线运运动动
当F当F0时0时当反当F反向与F向与v0v0
当当FF不不定定时时::物物体做减减速速直直线线运运动动 当当FF恒恒定定时时::物物体做匀匀减减速速直直线线运运动动
当当F与F与v0v 不不共共线线
(3)蜡块的速度:
v vx2 vy2
tan v y / vx
蜡块相对于黑 板的运动是匀速直 线运动
解决问题
【例1】飞机起飞时以v=300km/h速度斜 向上飞,飞行方向与水平面的夹角为 30°.求水平方向的的分速度vx和竖直 方向的分速度vy.
解决问题
【例2】已知河宽d=100m,水流速度 v=3m/s,船在静水中的划行速度 v=5m/s,问: (1)怎样过河时间最短?最短时间是多 少? (2)怎样过河距离是短?最短距离是多 少?
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《曲线运动2》
物体做曲线运动的条件
【演示实验】如图所示,一个在 水平面上做直线运动的钢珠:
物体做曲线运动的条件
物体做曲线运动的条件
当物体所受合力的方向跟它的速度方 向不在同一直线时,物体做曲线运动。
物体做曲线运动的条件:
运动物体所受合外力(加速 度)方向跟它的速度方向不在同 一直线上.

高中物理实验:曲线运动

高中物理实验:曲线运动

高中物理实验:曲线运动曲线运动的条件实验仪器:小球、绳;铁球、磁铁、斜槽教师操作:拴着绳的小球在桌面上作圆周运动,绳子的拉力改变小球速度的方向。

教师操作:斜槽上滚下的铁球沿直线前进;在旁边放上磁铁后,铁球运动方向改变。

实验仪器:雨伞、水(或沙轮、铁)教师操作:把水倒在张开的雨伞上,转动雨伞。

实验结论:曲线运动中,速度方向是时刻改变的,在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。

运动的合成实验仪器:运动合成演示器(J2170)、停表教师操作:演示两个分运动并计时;演示合运动并计时。

实验结论:合运动与分运动具有等时性。

目的:验证平行四边形法则。

器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。

主要测量:a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。

结点O的位置。

记录两测力计的示数F1、F2。

两测力计所示拉力的方向。

b.用一个测力计重新将结点拉到O点。

记录:弹簧秤的拉力大小F及方向。

b.方木板应水平放置。

c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.d.两个分力和合力都应尽可能大些.e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜验证动量守恒定律原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。

m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。

两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:OP-----m1以v1平抛时的水平射程实验仪器:斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。

实验条件:a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1>m2)b.入射球半径等于被碰球半径c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。

d.斜槽未端的切线方向水平e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上a.用天平测两球质量m1、m2b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。

探究曲线运动的条件

探究曲线运动的条件

探究曲线运动的条件Exploring the terms and conditions of curvilinear motion适用学生:全盲学生。

Applicable students: total blind students实验目的:探究曲线运动的条件。

Aim of experiment: exploring the terms and conditions of curvilinear motion.实验器材:蹄形磁体小钢球Testing equipment: horseshoe magnet; small steel ball.实验设想:盲生通过触觉感受物体运动路线的变化。

Experiment teaching ideas: Through the touch, letting the blind students feel the route changes of the moving object. 实验过程:(1)盲生感受小球的直线运动;(2)侧向排放蹄形磁铁,使对小球产生侧向引力;(3)让小球从同一地点同向出发,盲生感受运动的变化;(4)作出结论:曲线运动的条件是运动方向和受力方向不在一条直线上。

Experimental process: (1) the blind students feel the straightline motion of the steel ball;(2) placing the horseshoe magnet in sidedirection, letting it produce the lateralattraction to the steel ball;(3) having the steel ball rolled in thesame location and direction, lettingthe blind students feel the changes ofthe movement.(4) Drawing conclusions: th e terms andconditions of curvilinear motion is that thetravel direction and the force direction arenot in the same straight line.效果:很好。

曲线运动-ppt课件

曲线运动-ppt课件

方向分解,如图甲、乙所示。
90°<θ<180° 速度变小的曲线运动
θ=90°
速度大小不变 的曲线运动
力的作用效果 只改变速度的大小, 不改变速度的方向 既改变速度的大小, 又改变速度的方向 只改变速度的方向, 不改变速度的大小
加速
减速
3
3
3、 曲线运动是自然界更为普遍的运动形式,下面关于曲线运
C 动的一些说法中,正确的是( )
线在A点的切线。
2
画出并描述质点沿曲线从左向右运动时,在A、B、C三点的速
度方向
vA
A
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
vB
C
vC
在曲线运动中,质点在某一位置的速度方向与曲 线在这一点的切线方向一致
2
如下图所示,由于曲线上各点的切线方向不同,所以曲线运动的速度
方向时刻都在改变 v
A
A
B
v
CB
v
(1)速度是矢量,既有大小,又有方向C ; (2)只要速度的方向发生变化,速度矢量就发生 变化,即具有加速度。
直,则下列说法中正确的是(AD)
A.质点经过C点的速率比经过D点的速率大 B.质点经过D点的速率比经过E点的速率大 C.质点经过D点时的加速度比E点的加速度大 D.合外力方向与速度方向的夹角逐渐减小
1
曲线运动:物体的运动轨迹是曲线的运动
2
直线运动:速度方向始终在同一直线 曲线运动任意时刻的速度方向应该如何确定? 实验探究:物体做曲线运动的速度方向
2
实验步骤
(21)2在水平桌面上放一张白纸,白纸上摆一 条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。
(2)使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速 度从弯道的O端滚入,钢球从出口C离开后会在 白纸上留下一条运动的痕迹,即为钢球在C点 的运动方向。 (3)逐段拆去轨道,将出口分别改为B和A,用同样的方法记录小 球经过出口B和A时的运动方向。

曲线运动课件

曲线运动课件

【例 1】
曲线滑梯如右图所示,人从滑梯 A 点沿滑梯经 B、C、 D 点滑下,试在图中建立平面直角坐标系标出 B、C 两点相 对于 A 点的位移及两点的坐标.
【分析】 选 A 点为坐标原点 O,水平向右为 x 轴正 方向,竖直向下为 y 轴正方向,B,C 两点相对于 A 点的位 移坐标就能在图中表示出来.
【解析】 翻滚过山车经过 A、B、C 三点的速度方向 如右图所示.由图判断 B 正确,A、C 错误.用直尺和三角 板作 M 点速度方向的平行线且与圆相切于 N 点,则过山车 过 N 点时速度方向与 M 点相同.D 错误.
【答案】 B
方法总结
在确定某点的速度方向时,首先弄清两点:一是物体沿 轨迹的运动方向,二是沿该点的切线方向.然后两方面结合 确定某点的速度方向.
【答案】 B
方法总结
利用速度的合成与分解规律的解题方法:第一步先找物 体的实际运动速度,即合运动.第二步将实际运动沿绳子方 向与垂直于绳子方向正交分解.
知识点四 物体做曲线运动的条件
(1)物体做曲线运动的条件:当物体所受合力的方向与 它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
(2)运动轨迹与速度和合力的夹角的关系
(3)以开始时蜡块的位置为原点,建立平面直角坐标系, 如图所示.设蜡块匀速上升的速度为 vy,玻璃管水平向右 移动的速度为 vx.
①从蜡块开始运动的时刻计时,则 t 时刻蜡块的位置坐 标为 x=_v__xt_,y=_v_y_t_.
②蜡块的运动轨迹 y=__vv_xy_x_是直线.
③蜡块的速度大小 v=___v_2x_+__v_2y__,速度的方向满足 vy
【例 5】 一个物体在 F1、F2、F3 等几个力的共同作 用下,做匀速直线运动.若突然撤去力 F1 后,则物体( )

高中物理《曲线运动》教案三篇

高中物理《曲线运动》教案三篇

高中物理《曲线运动》教案三篇【导语】物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。

当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动。

无忧考网准备了以下教案,希望对你有帮助!篇一教学目标:1、掌握曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。

2、掌握物体做曲线运动的条件及分析方法。

教学重点:1、分析曲线运动中速度的方向。

2、分析曲线运动的条件及分析方法。

教学手段及方法:多媒体,启发讨论式。

教学过程:一、什么是曲线运动1、现象分析:(1)演示自由落体运动。

(实际做与动画演示)提问并讨论:该运动的特征是什么?结论:轨迹是直线(2)演示平抛运动(实际做与动画演示)提问并讨论:该运动的特征是什么?结论:轨迹是曲线2、结论:(1)概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

(2)范围:曲线运动是普遍的运动情形。

小到微观世界(如电子绕原子核旋转);大到宏观世界(如天体运行)都存在。

生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。

(说明)为什么有些物体做直线运动,有些物体做曲线运动呢?那我们必须掌握曲线运动的性质及产生的条件。

二、曲线运动的物体的速度方向1、三个演示实验(1)演示在旋转的砂轮上磨刀具。

观察并思考问题:磨出的火星如何运动?为什么?分析:磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。

(2)演示撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转,伞边缘上的水滴如何运动?观察并思考:水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出?分析:同上(3)演示链球运动员运动到最快时突然松手,在脱手处小球如何飞出?观察并思考:链球为什么会沿脱手处的切线飞出?分析:同上2、理论分析:思考并讨论:(1)在变速直线运动中如何确定某点心瞬时速度?分析:如要求直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A不远处取一B点,求AB的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB间的平均速度即为A点的瞬时速度。

演示“曲线运动条件”的实验方法

演示“曲线运动条件”的实验方法

演示“曲线运动条件”的实验方法人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修2)“曲线运动”一节中,有一个“曲线运动条件”的演示实验,教材中是用一个金属小球和一根条形磁铁来进行的,通过条形磁铁对滚动的小球产生吸引力,使小球偏离原来直线运动的方向作曲线运动,从而得出物体做曲线运动的条件。

此实验看似简单,但在具体实验操作过程中,由于一些因素的影响,致使实验的演示效果还不是很理想,主要有:①桌面(讲台)不平整,小球运动时会自然偏向低处,这样就使得小球在不受磁铁的吸引力时,它的运动也不能确保是一条较好的直线;②小球滚动的运动方向和速度大小很难控制,致使磁铁所放的位置很难找到一个合适的位置;③此实验由于是在实验桌(讲台)上操作的,坐在后面的绝大数学生是看不见,看不清的,这样,就不能面向全体学生,实验的可见度不好,这也是此实验最大的不足之处。

基于上述原因,笔者认为可用以下三种实验方法之一来进行演示,实验效果会更好,现介绍如下,供大家参考使用。

方法一:将小球的运动改放在斜面上进行演示为了提高实验的可见度,将原实验水平面上演示改放在斜面上来进行,外力主要利用小球的重力沿斜面的分力。

如图1所示,将一块大约60cm×60cm刨光平整的木板(或玻璃板)abcd与水平方向约成30°角左右放置,构成一个斜面,在木板的左上角安装一斜槽,使小球沿斜槽滚下后再进入到斜面上运动,在斜面平面内旋转斜槽,改变小球进入到斜面上的速度方向,当其速度方向与ad边平行时,小球做直线运动,其轨迹如图中①;当其速度方向与ad边不平行时,小球就做曲线运动,其轨迹如图中②③,现象非常明显。

方法二:利用玩具水枪演示利用玩具水枪也可以方便地演示此实验。

如图2所示,将玩具水枪朝着与水平方向成不同的角度发射,射出来的水流在空中形成的运动轨迹可以很清楚地显示出来,只有当发射的方向在竖直线上,轨迹才为直线,其余方向均为曲线,现象非常明显。

方法三:利用阴极射线管演示此实验不仅可以利用宏观物体进行实验演示,还可以利用微观粒子如阴极射线管来演示。

物理必修二第五章曲线运动ppt

物理必修二第五章曲线运动ppt
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曲线运动课件(17张PPT)

曲线运动课件(17张PPT)
a 恒定→匀变速直线运动 a 变化→变加速直线运动
F合( a )跟 v 不在同一直线上
a 恒定→匀变速曲线运动 a 变化→变加速曲线运动
直线运动 曲线运动
说明:判断直线还是曲线运动关键看F合(或 a )与v 是否同一直线;判 断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定.
生活应用
1.图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时 头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v入 水。整个运动过程中,除运动员入水前一段时间外, 在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向 相同?在哪几个位置与速度v的方向相反?在图中标 出这些位置。
(7)曲线运动的位移一定是曲线 ( )
(1)曲线运动:
的运动。
(2)性质:做曲线运动的物体
时刻在发生变化,所以曲线运动
为一种
。且曲线运动的速度方向是曲线在这一点的

(3)做曲线运动的条件:速度方向与合力(加速度)的方向

(4)物体在恒力作用下不能做曲线运动 ( )
(5)做曲线运动的物体速度的大小一定发生变化 ( )
(6)曲线运动一定是变速运动( )
v=0
v = 3 m/s
2.物体在什么条件下才会做曲线运动呢?
条件:F合(a)的方向与v方向不在同一直线时, 物体做曲线运动
运动轨迹、合外力(加速度) 与速度之间有什么关系呢?
速度方向: 切线方向 合外力(加速度)方向:指向轨迹弯曲方向 运动轨迹: 在速度与合外力夹角范围内
运动的分类:
F合(或 a )跟 v 在同一直线上
生活应用
2.右图是从高空拍摄的一张地 形照片,河水沿着弯弯曲曲的河床 做曲线运动。图中哪些地方河水的 速度方向跟箭头所指P处流水的速 度方向相同?请把这些地方标注出 来。

关于“曲线运动”的两个演示实验的小制作(精)

关于“曲线运动”的两个演示实验的小制作(精)

对于“曲线运动”的两个演示实验的小制作【转载】本教具可用来演示人教版高中物理 (必修 2 曲线运动的速度方向和利用离心原理来演示洗衣机脱水原理。

一、演示洗衣机脱水原理1.制作方法用锥子或其余工具在塑料瓶的外四周钻上小孔(如图 1,作为脱水筒使用。

在瓶盖上钻上小孔 ,并用一横轴和小电机的轴相连(图 2。

2.实验方法将小电机吊起来 (可用铁架台或自制木架 ,拧下瓶盖。

用纱布条 (或其余布条沾上水放到自制的脱水筒里 ,拧上盖子。

连结好电路 (如图 3,合上开关。

可看到脱水筒内的水滴做离心运动 ,穿过筒上小孔 ,飞到孔外。

几分钟后取出布条可看到水分已经不多 ,进而演示了洗衣机脱水原理。

二、演示曲线运动中的速度方向1.制作方法在一细绳上平均地拴上小布条(布条长 10cm 左右 (如图 4,系在脱水筒外头。

2.演示方法同上方法连结好电路 ,此时电路中要串连一个滑动变阻器 (5 欧,3 安培 ,以控制电机的转动速度。

合上开关可看到小布条沿圆筒的切线方向运动。

考证了曲线运动中速度的方向时辰改变并沿曲线的切线方向。

说明 :这两个实验因为取材方便 ,可改为学生随堂实验 ,在课后制作 ,讲堂演示 ,以提升对物理有关知识的理解。

小电机也可作玩具风车或总剃须刀上电机。

用两节一号电池做电源。

塑料瓶选可用 250ml 的矿泉水瓶 ,也可用装药的或饮料瓶。

做脱水实验时 ,也可把制作的脱水筒放在稍大点矿泉水瓶 (去掉上半截里面 ,以防备脱水筒甩出水溅到身上。

做这个两个实验时能够把电机固定在一个木板上,以防备电机转动 ,安装不牢。

也能够手拿电机做简略实验。

曲线运动实验观察物体在受力作用下的弧线运动轨迹

曲线运动实验观察物体在受力作用下的弧线运动轨迹
沿速度方向的分力改变物体速度的大小,垂直于速度方向的分力改变物体速度的方 向
物体在曲线运动过程中,速度大小和方向不断变化,因此其运动轨迹是一条光滑的 曲线
02
实验器材与步骤
实验器材准备
平滑的实验台面
小型滑块或球体(用于在轨道 上滑动)
高速摄像机或手机摄像头(用 于记录运动轨迹)
曲线轨道(如:弯曲的轨道或 铁丝)
当物体仅受重力作用时,其运动轨迹为抛 物线。例如,在无空气阻力的条件下,投 掷的物体将沿抛物线轨迹运动。
当物体受到弹力作用时,其运动轨迹表现 为振荡形式。例如,在弹簧振子实验中, 物体在弹力的作用下围绕平衡点做往复运 动。
当物体受到摩擦力作用时,其运动轨迹将 逐渐偏离原始路径并减速。例如,在斜面 上滑动的物体,由于受到摩擦力的作用, 其运动轨迹将逐渐趋近于斜面。
受力方向与运动轨迹的关系
受力方向与速度方向一致时,轨迹为直线
当物体受到的力与速度方向相同时,物体的运动轨迹为直线。这是因为力使物体加速沿原方向运动, 不改变速度的方向。
受力方向与速度方向垂直时,轨迹为圆或圆弧
当物体受到的力与速度方向垂直时,物体的运动轨迹为圆或圆弧。这是因为力使物体产生向心加速度 ,从而改变速度的方向但不改变速度的大小。在这种情况下,物体将沿着一个圆形或圆弧形的路径运 动。
数据处理与统计分析方法
对实验数据进行整理,剔除异常值,对数据进行平滑处理以消除随机误差 。
利用统计分析方法(如描述性统计、相关性分析、回归分析等)对实验数 据进行分析,探究各参数之间的关系。
通过图表(如散点图、折线图、柱状图等)直观展示数据分布和趋势,便 于观察和分析。
结果展示与讨论
将实验数据和分析结果以图 表和文字形式进行展示,包 括数据表格、统计图表和分

曲线运动的条件及研究方法

曲线运动的条件及研究方法

角速度:
曲线运动 描述规律的物理量

t


2 T
2
T 周期:
2 r


2
r 2r
2
向心加速度: a
4 2 r T2
2
圆周运动
向心力: F ma m m 2 r m 4 2 r
r T
匀速圆周运动
特点:线速度大小不变 条件:合力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心
运动的合成与分解
水平方向:匀速运动, x 0 , x 0 t , a x 0 平抛运动 竖直方向:自由落体运动, y gt , y
2 2 合运动: t x ,s y
1 2 gt , a y g 2
x2 y 2
线速度:
s 修二同步提高班
同 同步提高名师课程
必修二同步提高班
曲线运动
第一讲·曲线运动的条件及研究方法 第二讲·抛体运动 第三讲·圆周运动

1
高中辅导名师课程·物理
必修二同步提高班


一、课标要求........................................................................................................................... 3 二、学习目标........................................................................................................................... 3
三、内容安排........................................................................................................................... 4 四、学习内容........................................................................................................................... 4

物体做曲线运动的条件PPT课件

物体做曲线运动的条件PPT课件
【AD】
第13页/共16页
练习2
一物体在几个力的作用下处于平衡状态,若撤去其中的一个力F1,而保持其它力恒定 不变,则物体的运动可能是: A.物体一定做匀加速直线运动. B.物体可能做匀减速直线运动. C.物体可能做曲线运动. D.物体的加速度一定不变.
【BCD】
第14页/共16页
练 习 3 物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受力反向且大小
不变,即由F变为-F. 在此力作用下,物体以后的运动情况是 A.不可能沿曲线Ba运动 B.不可能沿直线Bb运动 C.不可能沿曲线Bc运动 D.不可能沿原曲线由B返回A
【ABD】
c
B
b
A
a
第15页/共16页
感谢您的观看!
第16页/共16页
第6页/共16页
2.由于曲线运动速度一定是变化 的,至少其方向总是不断变化的, 所以,做曲线运动的物体的加速 度必不为零,质点所受的合外力一 定不为零 3.曲线运动一定是变速运动,但 变速运动不一定是曲线运动。
第7页/共16页
问 题 4下列情况下,物体分别做什么运动?
1.F、v同向
v F
2.F、v反向
v F
3.F、v 不在同一直线上
加速直线运动 减速直线运动
v F
第8页/共16页
二.曲线运动的条件: 运动物体所受合外力的方向 跟其速度方向不在一条直线 上时,物体做曲线运动。
第9页/共16页
O A
vA F
B
F
A F
o v
F
vB
v
B
物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一条直线上.合外力的方向指向曲线弯曲的内 侧。
第10页/共16页

曲线运动第二课时PPT课件

曲线运动第二课时PPT课件
最短时间:t=d/v1=300/5=60s
到达对岸,在出发点下游: s1=dcot=dv2/v1=180m.
.
20
(2)由于v1>v2,所以船 可以垂直到正对岸,速度 矢量图如图4-1-3.
设船头与河岸夹角为a ,
则有:Cosa=v2/v1=3/5, a=arccos(3/5).
渡河时间:
t′=d/v=d/(v1sina)=75 s.
.
A
vsin
v
25
❖ “绳+物”问题
【例题】如图所示,A、B两物体用细绳相连,在水平面
上运动,当α=450,β=300时,物体A的速度为2 m/s,这
时B的速度为

寻找分运动效果
v绳
B
vB
【答案】
vB
2 3
6m/ s
.
A
vA
v绳
26
vy
v Vy=Vsin300=150km/h
30°
vx Vx=Vcos300=260km/h
.
13
练习
对于两个分运动,下列说法正确的是( C)
A、合运动的速度一定大于两分运动的速度 B、合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 C、合运动的方向就是物体实际运动的方向 D、由两分速度的大小就可以确定合速度的大小
则当拉绳与水平方向成θ角时,被吊起的物体M的速度为
vM=

寻找分运动效果
v
vM
【答案】 vMvcos
.
24
❖ “绳+物”问题
【例题】如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A,用
细绳通过定滑轮拉动物体B在水平桌面上运动,当绳与水平面
夹角为θ时,物体B的速率为
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演示“曲线运动条件”的实验方法
人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修2)“曲线运动”一节中,有一个“曲线运动条件”的演示实验,教材中是用一个金属小球和一根条形磁铁来进行的,通过条形磁铁对滚动的小球产生吸引力,使小球偏离原来直线运动的方向作曲线运动,从而得出物体做曲线运动的条件。

此实验看似简单,但在具体实验操作过程中,由于一些因素的影响,致使实验的演示效果还不是很理想,主要有:①桌面(讲台)不平整,小球运动时会自然偏向低处,这样就使得小球在不受磁铁的吸引力时,它的运动也不能确保是一条较好的直线;
②小球滚动的运动方向和速度大小很难控制,致使磁铁所放的位置很难找到一个合适的位置;③此实验由于是在实验桌(讲台)上操作的,坐在后面的绝大数学生是看不见,看不清的,这样,就不能面向全体学生,实验的可见度不好,这也是此实验最大的不足之处。

基于上述原因,笔者认为可用以下三种实验方法之一来进行演示,实验效果会更好,现介绍如下,供大家参考使用。

方法一:将小球的运动改放在斜面上进行演示
为了提高实验的可见度,将原实验水平面上演示改放在斜面上来进行,外力主要利用小球的重力沿斜面的分力。

如图1所示,将一块大约60cm×60cm刨光平整的木板(或玻璃板)abcd与水平方向约成30°
角左右放置,构成一个斜面,在木板的左上角安装一斜槽,使小球沿斜槽滚下后再进入到斜面上运动,在斜面平面内旋转斜槽,改变小球进入到斜面上的速度方向,当其速度方向与ad边平行时,小球做直线运动,其轨迹如图中①;当其速度方向与ad边不平行时,小球就做曲线运动,其轨迹如图中②③,现象非常明显。

方法二:利用玩具水枪演示
利用玩具水枪也可以方便地演示此实验。

如图2所示,将玩具水枪朝着与水平方向成不同的角度发射,射出来的水流在空中形成的运动轨迹可以很清楚地显示出来,只有当发射的方向在竖直线上,轨迹才为直线,其余方向均为曲线,现象非常明显。

方法三:利用阴极射线管演示
此实验不仅可以利用宏观物体进行实验演示,还可以利用微观粒子如阴极射线管来演示。

如图3所示,阴极射线管射出的高速电子流,在没有外力作用(重力可忽略)时,径迹是一条直线,如图中的亮线。

当在管外用一条形磁铁的某一极(如S极)靠近时,如图4所示,电子流受到洛仑兹力的作用,径迹就发生了弯曲,做曲线运动,现象非常明显。

尽管此时还未学习洛仑兹力,但作为实验演示还是可行的,同时也为后面的学习建立了感性认识。

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