毛石混凝土价格:《匀速圆周运动》教师备课准备

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/30 06:55:26

《匀速圆周运动》教师备课准备

1.知识概念的把握

本章要求学生首先认识匀速圆周运动,会描述匀速圆周运动的快慢(线速度、角速度、周期、频率)。可以利用大量的生活实例如光盘,旋转的雨伞、砂轮、自行车轮,自行车前后齿轮、钟表等。深入了解表述圆周运动快慢的物理量。只是拓展是光盘或硬盘的信息记录读取方式。

其次要让学生知道向心力和向心加速度。通过实验探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。这里要让学生自己动手实验进行科学探究,明确向心力的大小表达式,然后能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力,通过实例认识向心力的作用及其来源。知道向心力的来源可以是一个力,也可以是一个分力,也可以是几个力的合力。通过分析生活中的圆周运动实例,特别是转弯时向心力分析和竖直面的最高点和最低点的圆周运动向心力分析,要求是明确向心力来源,应用牛顿定律和圆周运动公式进行计算。关注圆周运动的规律与日常生活的联系。充分体现物理源于社会又服务于社会的理念,

最后认识离心运动,能分析生活和生产中的离心现象。讨论和分析对离心现象的防止和应用实例。引导学生分析洗衣机,离心水泵、体温计等等离心机械的原理,以及汽车拐弯为什么要减速等等实际问题。利用物理知识解释实际问题。

2.物理实验设计

(1)用光滑圆盘演示向心力

 要使学生能直接观察到向心力的存在,可用光滑圆盘做实验。如图所示,把小球与弹簧连接后固定在光滑的圆盘上,当小球静止时,弹簧处于自然伸长状态。再让小球随圆盘一起做匀速圆周运动,会发现弹簧伸长,表明弹簧对小球有力的作用,而且这个力是指向圆心的(如右图所示)

(2)用力传感器与计算机研究圆锥摆和水平圆周运动的向心力

如图所示,将力传感器A用铁架台固定;玻璃管或圆珠笔杆D固定;用尼龙线做拉

线;米尺E放在圆的正下方,且过圆心,测量圆的直径;将力传感器与数据采集器、计算机连接.观察向心力的大小.同时测出小球的质量、做圆周运动的周期、圆锥摆摆线的长度.计算小球的线速度、角速度、半径.改变这些参数,观察力变化的情况,可以验证向心力公式.(将D换成一个水平杆带动砝码转动就可以研究水平面的圆周运动)

 因为力传感器测量力时几乎没有形变,而且只能沿轴线方向受力,不能将小球的摆线直接悬挂在力传感器的钩子上做圆周运动,所以玻璃管或圆珠笔杆要固定.使力传感器受到的拉力沿着力传感器的轴线方向.

 没有力传感器,可以用弹簧秤代替,玻璃管或圆珠笔杆可以用手握住使小球做圆周运动.观察拉力的变化情况.

DIS数字信息系统研究向心力的软件界面图

(3)拱形桥、凹形桥的压力实验

 用3mm的粗铁丝做成如图所示的凹形桥和拱形桥,两个桥的宽度由所用的钢球直径而定,约为2cm3cm,小于钢球直径.钢球直径选择在3cm4cm、质量在200g左右.将弹簧台秤(测力计)的玻璃卸下,再卸下指针.把薄铁片剪成指针的形状,侧面留出一小块铁皮c如图中2所示,向上弯折与指针垂直,作为记忆指针,记忆指针的轴孔略大于原指针1.将记忆指针安装在原指针的下面.

 实验时先将拱形桥B用夹子固定在台秤上,记下示数,再将钢球放在台秤上,记下示数,将记忆指针推回指针1的位置.将凹形桥A安装在铁架台上,并使出口弧线与拱形桥B的入口弧线相切,留2mm3mm间隙,钢球从A的某处释放,并能从拱形桥B上通过.当钢球从拱形桥B通过后,可以看到记忆指针的位置小于钢球静止放在台秤上的示数.改变钢球在凹形桥上的高度,台秤失重的示数也会改变.

将凹形桥固定在台秤上,让钢球从某处开始滚下,可以看出记忆指针的位置所指示的示数大于钢球静止时的示数.改变钢球的高度,超重的数值也会改变.

(4) 向心力大小实验仪器图:

一块水平木板,两木底座架起一个倒T形木支架,中心凿一小孔,弹簧秤通过一细线经过中心小孔与一个电动的四轮驱动玩具车相连,通过调节驱动电压调节玩具车的运动速度。如下图所示