自制竖直弹簧上小球的运动实验装置
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(3)小球在从 A 到B 的运动过程中,重力做正 功 ,弹 簧 弹 力 做 负 功 ,合 外 力 做 正 功 ,重 力 势 能 减 少 , 弹 性 势 能 增 加 ,动 能 增 加 .
(4)小球在从B 到C 的运动过程中受到重力、弹 簧弹力作用,重力小 于 弹 簧 弹 力,如 图 7 所 示,弹 簧 弹力由等于重力逐渐 增 大,此 过 程 中 小 球 的 加 速 度 增 大 ,速 度 减 小 .
2.2 现象
将相同 的 弹 簧 压 到 相 同 的 位 置 释 放,金 属 球 弹
起的高度小于塑料球弹起的高度.
2.3 思考
(1)小球弹 起 过 程 中,加 速 度、速 度 如 何 变 化,
重 力 势 能 、弹 性 势 能 、动 能 分 别 如 何 变 化 ?
(2)两小球弹起的高度与 小 球 质 量 之 间 有 何 定
关键词:竖直弹簧 小球 速度变化 功 能量变化
百度文库
小球 在 竖 直 弹 簧 上 的 运 动 过 程 中 的 力、加 速 度、速 度、动 能、重 力 势 能、弹 性 势 能 等 是 不 断 变 化 的 ,怎 样 变 化 是 许 多 学 生 一 直 理 解 不 透 的 .为 了 帮 助 学 生 理 解 运 动 过 程 的 变 化 ,利 用 实 验 室 已 有 的 器 材 , 自制了竖直弹簧上小球的运动实验装置.
度依然增大,从 B 点到C 点速度减小.
* 南通市教育科学研究中心立项课题“重组物理实验器材,自制物理实验装置”,项目编号:193
作者简介:徐志平(1970 ),男,中教高级,主要从事中学物理教学及研究.
— 63 —
2016 年 第 10 期
物理通报
物理实验教学
1.3 思考 (1)小球在B 处时受到哪些力作用,什么关系? (2)小球在从 A 到B 的运动过程中受到哪些力
(3)将金属球从量 筒 口 O 由 静 止 释 放,落 入 量 筒中,观察小球与弹 簧 作 用 过 程 中 速 度 等 物 理 量 的 变化,记下小球到达的最低点 C,如图4所示.
图1 实验器材
图2 弹簧静止 图3 金属球放在 弹簧上静止
图4 金属球从筒口 静止释放
1.2 现象
小球从O 点到A 点速度增大,从 A 点到B 点速
(1)小球在 B 处时受到重力、弹簧弹力作用,二 力 平 衡 ,如 图 5 所 示 .
(2)小球在从 A 到B 的运动过程中受到重力、 弹簧弹力作用,重力 大 于 弹 簧 弹 力,如 图 6 所 示,弹 簧弹力由零逐渐增大 到 等 于 重 力,此 过 程 中 小 球 的 加 速 度 减 小 ,速 度 增 大 .
2016 年 第 10 期
物理通报
物理实验教学
自制竖直弹簧上小球的运动实验装置*
徐志平
(海安县实验中学 江苏 南通 226600) (收稿日期:2016 05 10)
摘 要:用实验室原有的量筒、弹 簧、金 属 球、塑 料 球、玻 璃 棒 等 自 制 竖 直 弹 簧 上 小 球 的 运 动 实 验 装 置,观 察、思 考 、分 析 其 运 动 过 程 中 力 、加 速 度 、速 度 、动 能 、重 力 势 能 、弹 性 势 能 等 的 变 化 ,找 好 转 折 点 ,总 结 其 规 律 .
图5 在B 处 受力分析
图6 从 A 到B 受力分析
图7 从 B 到C 受力分析
(5)小球在从 B 到C 的 运 动 过 程 中,重 力 做 正
功 ,弹 簧 弹 力 做 负 功 ,合 外 力 做 负 功 ,重 力 势 能 减 少 ,
弹 性 势 能 增 加 ,动 能 减 少 .
1.5 说明
实 际 实 验 中 ,运 动 过 程 中 由 于 有 阻 尼 作 用 ,小 球
下落速度最大处应在B 点上方一点. — 64 —
2 实验二
2.1 步骤 (1)将金属球放 到 弹 簧 上,用 玻 璃 棒 将 弹 簧 压
缩到 D 点(在B,C 两点间某处),然后突然抽出玻璃 棒 ,让 小 球 弹 上 去 ,观 察 小 球 的 运 动 速 度 等 物 理 量 的 变化,记下最高 点 O1,如 图 8 所 示,取 出 金 属 球,用 刻度尺量出 DO1 距离 H1.
变 ),小 球 的 动 能 先 增 加 后 减 少 .
(2)在误 差 允 许 的 范 围 内,可 以 得 到 M1H1 = M2H2.因 为 初 始 状 态 下 弹 簧 的 弹 性 势 能 相 同(都 到 D 点),弹起过程中系 统 机 械 能 守 恒,最 高 点 时 小 球
的重力势能也就相同.
作用,什么关系? 此过程中小球的加速度、速度分别 如何变化?
(3)小球在从 A 到B 的运动过程中,哪些力做 功 ,重 力 势 能 、弹 性 势 能 、动 能 分 别 如 何 变 化 ?
(4)小球在从 B 到C 的运动过程中受到哪些力 作用,什么关系? 此过程中小球的加速度、速度分别 如何变化?
(5)小球在从 B 到C 的 运 动 过 程 中,哪 些 力 做 功 ,重 力 势 能 、弹 性 势 能 、动 能 分 别 如 何 变 化 ? 1.4 分析
(2)将 塑 料 球 放 到 弹 簧 上 ,用 玻 璃 棒 将 弹 簧 压 缩 到D 点,然后突然抽出玻璃棒,让小球弹上去,观察小 球的运动速度等物理量的变化,记下最高点 O2,如图 9所示,取出塑料球,用刻度尺量出 DO2 距离 H2.
图8 用玻璃棒压金属球
图9 用玻璃棒压塑料球
(3)用天平测出金属球的 质 量 M1,塑 料 球 的 质 量 M2.
1 实验一
1.1 步骤 (1)将量筒放在水平桌面 上,开 口 朝 上,将 轻 弹
簧 放 到 量 筒 中 ,待 其 静 止 后 ,在 量 筒 上 记 下 弹 簧 上 端 对应的位置 A,如图2所示.
(2)将金属球从 量 筒 口 放 入 量 筒 中,待 其 静 止 后,在量筒上记下弹簧上端对应的位置 B,如图3所 示 ,然 后 取 出 金 属 球 .
量关系?
2.4 分析
(1)小球弹起过 程 中,先 做 加 速 度 减 小 的 加 速
运 动 ,再 做 加 速 度 增 大 的 减 速 运 动 ,离 开 弹 簧 后 竖 直
上抛.小球弹起过程中,小 球 的 重 力 势 能 增 加,弹 簧
的弹性势能减少(小 球 离 开 后 弹 簧 弹 性 势 能 为 零 不
器材: 量筒 1 支 (量 程 100 mL,高 27cm,内 径 2.6 cm),轻质 圆 柱 形 弹 簧 1 根 (丝 径 0.1cm,外 径 2.2 cm,节距1cm,自由高度 15cm),金属球、塑料球各 1个 (半 径 均 为2.5cm),玻 璃 棒1根 (长30cm,有 时 也 可 用 铅 笔 、直 尺 等 代 替 ),记 号 笔 1 支 .实 验 器 材 如 图1所示.
(4)小球在从B 到C 的运动过程中受到重力、弹 簧弹力作用,重力小 于 弹 簧 弹 力,如 图 7 所 示,弹 簧 弹力由等于重力逐渐 增 大,此 过 程 中 小 球 的 加 速 度 增 大 ,速 度 减 小 .
2.2 现象
将相同 的 弹 簧 压 到 相 同 的 位 置 释 放,金 属 球 弹
起的高度小于塑料球弹起的高度.
2.3 思考
(1)小球弹 起 过 程 中,加 速 度、速 度 如 何 变 化,
重 力 势 能 、弹 性 势 能 、动 能 分 别 如 何 变 化 ?
(2)两小球弹起的高度与 小 球 质 量 之 间 有 何 定
关键词:竖直弹簧 小球 速度变化 功 能量变化
百度文库
小球 在 竖 直 弹 簧 上 的 运 动 过 程 中 的 力、加 速 度、速 度、动 能、重 力 势 能、弹 性 势 能 等 是 不 断 变 化 的 ,怎 样 变 化 是 许 多 学 生 一 直 理 解 不 透 的 .为 了 帮 助 学 生 理 解 运 动 过 程 的 变 化 ,利 用 实 验 室 已 有 的 器 材 , 自制了竖直弹簧上小球的运动实验装置.
度依然增大,从 B 点到C 点速度减小.
* 南通市教育科学研究中心立项课题“重组物理实验器材,自制物理实验装置”,项目编号:193
作者简介:徐志平(1970 ),男,中教高级,主要从事中学物理教学及研究.
— 63 —
2016 年 第 10 期
物理通报
物理实验教学
1.3 思考 (1)小球在B 处时受到哪些力作用,什么关系? (2)小球在从 A 到B 的运动过程中受到哪些力
(3)将金属球从量 筒 口 O 由 静 止 释 放,落 入 量 筒中,观察小球与弹 簧 作 用 过 程 中 速 度 等 物 理 量 的 变化,记下小球到达的最低点 C,如图4所示.
图1 实验器材
图2 弹簧静止 图3 金属球放在 弹簧上静止
图4 金属球从筒口 静止释放
1.2 现象
小球从O 点到A 点速度增大,从 A 点到B 点速
(1)小球在 B 处时受到重力、弹簧弹力作用,二 力 平 衡 ,如 图 5 所 示 .
(2)小球在从 A 到B 的运动过程中受到重力、 弹簧弹力作用,重力 大 于 弹 簧 弹 力,如 图 6 所 示,弹 簧弹力由零逐渐增大 到 等 于 重 力,此 过 程 中 小 球 的 加 速 度 减 小 ,速 度 增 大 .
2016 年 第 10 期
物理通报
物理实验教学
自制竖直弹簧上小球的运动实验装置*
徐志平
(海安县实验中学 江苏 南通 226600) (收稿日期:2016 05 10)
摘 要:用实验室原有的量筒、弹 簧、金 属 球、塑 料 球、玻 璃 棒 等 自 制 竖 直 弹 簧 上 小 球 的 运 动 实 验 装 置,观 察、思 考 、分 析 其 运 动 过 程 中 力 、加 速 度 、速 度 、动 能 、重 力 势 能 、弹 性 势 能 等 的 变 化 ,找 好 转 折 点 ,总 结 其 规 律 .
图5 在B 处 受力分析
图6 从 A 到B 受力分析
图7 从 B 到C 受力分析
(5)小球在从 B 到C 的 运 动 过 程 中,重 力 做 正
功 ,弹 簧 弹 力 做 负 功 ,合 外 力 做 负 功 ,重 力 势 能 减 少 ,
弹 性 势 能 增 加 ,动 能 减 少 .
1.5 说明
实 际 实 验 中 ,运 动 过 程 中 由 于 有 阻 尼 作 用 ,小 球
下落速度最大处应在B 点上方一点. — 64 —
2 实验二
2.1 步骤 (1)将金属球放 到 弹 簧 上,用 玻 璃 棒 将 弹 簧 压
缩到 D 点(在B,C 两点间某处),然后突然抽出玻璃 棒 ,让 小 球 弹 上 去 ,观 察 小 球 的 运 动 速 度 等 物 理 量 的 变化,记下最高 点 O1,如 图 8 所 示,取 出 金 属 球,用 刻度尺量出 DO1 距离 H1.
变 ),小 球 的 动 能 先 增 加 后 减 少 .
(2)在误 差 允 许 的 范 围 内,可 以 得 到 M1H1 = M2H2.因 为 初 始 状 态 下 弹 簧 的 弹 性 势 能 相 同(都 到 D 点),弹起过程中系 统 机 械 能 守 恒,最 高 点 时 小 球
的重力势能也就相同.
作用,什么关系? 此过程中小球的加速度、速度分别 如何变化?
(3)小球在从 A 到B 的运动过程中,哪些力做 功 ,重 力 势 能 、弹 性 势 能 、动 能 分 别 如 何 变 化 ?
(4)小球在从 B 到C 的运动过程中受到哪些力 作用,什么关系? 此过程中小球的加速度、速度分别 如何变化?
(5)小球在从 B 到C 的 运 动 过 程 中,哪 些 力 做 功 ,重 力 势 能 、弹 性 势 能 、动 能 分 别 如 何 变 化 ? 1.4 分析
(2)将 塑 料 球 放 到 弹 簧 上 ,用 玻 璃 棒 将 弹 簧 压 缩 到D 点,然后突然抽出玻璃棒,让小球弹上去,观察小 球的运动速度等物理量的变化,记下最高点 O2,如图 9所示,取出塑料球,用刻度尺量出 DO2 距离 H2.
图8 用玻璃棒压金属球
图9 用玻璃棒压塑料球
(3)用天平测出金属球的 质 量 M1,塑 料 球 的 质 量 M2.
1 实验一
1.1 步骤 (1)将量筒放在水平桌面 上,开 口 朝 上,将 轻 弹
簧 放 到 量 筒 中 ,待 其 静 止 后 ,在 量 筒 上 记 下 弹 簧 上 端 对应的位置 A,如图2所示.
(2)将金属球从 量 筒 口 放 入 量 筒 中,待 其 静 止 后,在量筒上记下弹簧上端对应的位置 B,如图3所 示 ,然 后 取 出 金 属 球 .
量关系?
2.4 分析
(1)小球弹起过 程 中,先 做 加 速 度 减 小 的 加 速
运 动 ,再 做 加 速 度 增 大 的 减 速 运 动 ,离 开 弹 簧 后 竖 直
上抛.小球弹起过程中,小 球 的 重 力 势 能 增 加,弹 簧
的弹性势能减少(小 球 离 开 后 弹 簧 弹 性 势 能 为 零 不
器材: 量筒 1 支 (量 程 100 mL,高 27cm,内 径 2.6 cm),轻质 圆 柱 形 弹 簧 1 根 (丝 径 0.1cm,外 径 2.2 cm,节距1cm,自由高度 15cm),金属球、塑料球各 1个 (半 径 均 为2.5cm),玻 璃 棒1根 (长30cm,有 时 也 可 用 铅 笔 、直 尺 等 代 替 ),记 号 笔 1 支 .实 验 器 材 如 图1所示.