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简谐运动的传统实验难以测量弹簧振子的位移-时间关系,不易获得具体的位移-时间函数。文章利用DIS数字化实验系统和Tracker视频分析软件等信息技术手段,研究了简谐运动规律,得出了弹簧振子的位移-时间图像和对应的正弦函数。与传统实验相比,信息技术的应用有助于学生更好地掌握简谐运动的规律,能有效促进物理深度学习。 相似文献
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王应密 《中国教育技术装备》2004,(4):16-16
笔者根据自己多年的探索,制作了一种“简谐运动图像演示仪”,成功解决了沙摆演示可见度不大的问题。1演示仪的工作原理由于弹簧振子的振动可以近似地看作简谐运动,而简谐运动的图像就是描述做简谐运动物体的位移随时间变化的规律,因而,我们可以制作一个弹簧振子来代替沙摆,通过描述振子的运动位移随时间变化的规律来近似地描绘简谐运动的图像。2器件的选用找一块尺寸大约为40cm×20cm×1cm的木板,从废弃的录音机上拆一个9V或12V的电动机(包括其上面的滑轮)、一条传送皮带。收集两个直径为1cm、长20cm的硬纸筒(硬纸筒的筒壁要厚)。另外,还要… 相似文献
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为了能够便于观察弹簧振子的振动周期与振子的阻尼衰减,设计了感生脉冲信号计时装置。该装置巧妙地利用了法拉弟电磁感应定律:当具有磁性的弹簧振子靠近或远离闭合线圈时,由于磁通量的变化,会在线圈中产生感生脉冲电信号。借助计算机声卡与虚拟软件采集该脉冲电信号。分析该信号的间隔数即可获得弹簧振子的振动周期,研究振幅随时间的变化可获得弹簧振子的振动方程。该实验丰富了弹簧振子的运动图像,给学生提供了感观上的认识。 相似文献
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高中物理第一册简谐振动一节,是以第124页图5—1所示的弹簧振子来讲述、分析的。这种弹簧振子的振动,实际上是一种无阻力的理想化的振动。为了紧扣教材,把理想化的实验形象逼真地展现在学生面前,本人采取了模拟演示的手法,根据普通型弹簧振子的原理,自制了一个投影式弹簧振子。利用投影仪将这一实验搬上银幕,效果相当好。1 仪器装置 相似文献
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演示实验应突出课堂教学的直观效果。高中物理新教材用水平弹簧振子替代以前的砂摆来演示简谐运动的图像,但在教学中发现,它仍存在一些不足:一是描绘图线的笔和振子会受到纸和金属杆较大摩擦,不便描绘图像;二是课堂演示时绝大多数学生既不能直接观察到图像的形成过程,又不易直接看到图像。为此,笔者设计了一个较好的实验方案,对原实验进行了改进,现介绍如下。1实验器材幼儿用磁性画写板(带磁性笔);废旧铁锁(或金属块);轻软弹簧;支架等。2实验装置将弹簧、铁锁做成弹簧振子(把磁性笔头粘附在铁锁上)固定于支架上端;将画写板放入支架和振子之… 相似文献
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一、设计思路 简谐运动是中学物理学习中一种重要的运动形式，也是最简单的一种机械振动的形式。在通常的教学过程中，采用的是实验引入分析的方法，演示弹簧振子的运动，定性分析它在运动过程中的受力、加速度的大小和方向、速度的大小和方向、位移大小和方向的变化，继而定量分析弹簧振子受力与位移的关系，从而得到简谐运动的特点和定义，在此基础上定义简谐运动的周期、振幅等物理量。 相似文献
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在物理教学中,有关平均值的问题,是屡见不鲜的。在解决这类问题时,把线性变化的函数以恒定不变的平均值来代替,即可方便地得到精确的结果。这是物理解题中的常用的方法。但在求函数平均值时,必须搞清函数是什么变量的函数。变量不同,函数随量变化的规律不同。在不同变化规律中所求函数的平均值也不同。比如物理学中力这个物理量,在某一变化过程中,它既可以是随位移变化的函数又可以是随时间变化的函数。但在同一过程中,把原作为位移的函数,所求的平均值与把它作为时间的函数,而在同一过程中所求平均值一般是不同的,使用时也就不同。这可用下面例证加以说明: 放在光滑桌面上的弹簧振子(如下图所示)。质量为m,振幅为A,弹簧的弹性系数为K,求振子由振动的最大位置A点运动到平衡位置O点时的速度。 相似文献
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汤仲六 《中国教育技术装备》2003,(10):16-16
物理新教材全日制普遍高中教科书(必修)第一册第九章第三节介绍简谐振动图像的演示实验,对学生掌握简谐振动的规律很有帮助,但一般实验室的弹簧振子演示器不能画图像,振动起来,扭摆得厉害。为了配合教学,本人制作了弹簧振子图像描绘器,现介绍于下。1)材料。木块、三夹板、钢丝(直径0.4～0.6mm)、粗钢筋(直径24mm)、铁丝(直径6mm)、开口销、细线等。2)制作。如图1所示。①木架:按图1所示尺寸制成。②振子:将直径24mm钢筋制成圆柱体形状,两端各留一小截并钻孔,挂弹簧用。振子中部钻一稍大的圆孔,插毛笔用。振子质量100g左右。③弹簧:用直径0.4… 相似文献
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聂士忠 《实验室研究与探索》2006,25(1):31-33
介绍我们新开发的一个综合性实验,它主要包括拉力传感器、由LM331组成的V/F和F/V变换电路以及红外发射和接收装置等,以实现对弹簧振子加速度的红外遥测。利用计算机USB数据采集器进行数据采集和处理,包括计算弹簧振子的速度和位移、系统的弹性势能、重力势能、动能和总机械能,并绘制机械能变化曲线,由此验证了弹簧振子系统的机械能守恒。本实验项目在提高学生学习的主动性和创新能力方面取得了较好的效果。 相似文献
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本文介绍一种将Ｊ２２０１型弹簧振子稍加改装后,既不影响简谐振动实验,又可演示简谐振动图像的方法。１ 实验器材Ｊ２２０１型弹簧振子一套,毛笔头一个,用完的油笔芯一个,干木条三块（２０ｃｍ×１．５ｃｍ×１．５ｃｍ）,Ｘ光片一张（３５ｃｍ×２７ｃｍ）,胶合板一块（３５ｃｍ×２０ｃｍ）,投影胶片一张（３０ｃｍ×２０ｃｍ）,投影仪,小铁钉等。２ 仪器改制ａ．制一小毛笔头,插入油笔芯里,松紧适中,笔头朝下将油笔芯插入弹簧振子小孔中,露出振子上方１ｃｍ,作微调和滴入墨水用。ｂ．将弹簧振子的弹簧支片Ａ前后反装,… 相似文献
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本刊2011年教学研究版第3期《探究是否存在速度随位移均匀变化的运动》一文在讨论竖直放置的弹簧振子问题时,认为物块的速度υ与下降位移x的图像是一开口向下的抛物线,笔者认为这是不正确的,现推导如下．由题意知。 相似文献
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直观地显示简谐运动的图像有利于高中学生理解简谐运动的位移随时间变化的规律.新高中物理教材(试验修订本)中,是利用如图1所示的装置,在弹簧振子的小球下安装一支记录用的笔P,在木板上面放一条白纸带,当小球振动时,沿垂直于振动方向匀速拉动纸带,笔P就在纸带上画出一条振动曲线.这一新的实验解决了原来用砂漏摆实验所存在的 相似文献
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本刊2011年教学研究版第3期《探究是否存在速度随位移均匀变化的运动》一文在讨论竖直放置的弹簧振子问题时,认为物块的速度v与下降位移x的图像是一开口向下的抛物线,笔者认为这是不正确的,现推导如下.由题意知, 相似文献
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1实验存在问题
人教课标版选修3—4物理教材“简谐运动”一节中,设计了两个“做一做”实验,一个是用数码相机和计算机绘制竖直方向上弹簧振子的运动图像,另一个是用传感器和计算机描绘气垫导轨在水平方向上做简谐运动的图像．这两个实验应用计算机对实验数据进行处理,数据分析可靠,精确度较高,极大地丰富了实验的手段,提高了实验可信度．然而,笔者在实验中发现实验存在一些问题： 相似文献
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竖直平面内的弹簧振子,在重力、弹力的作用下进行动能、重力势能、弹性势能的转换。由于重力势能和弹性势能分别与位移的一次方、二次方成正比,利用机械能守恒定律列出的表达式是位移的二次方程,这就使求解的数学过程增加了难度。但是,如果利用弹簧振子在平衡位置上mg=kl.的关系,将重力完全转化为等效的弹力,即用去掉重力影响的等效弹簧振子来替代,将使解题过程简化得多。 相似文献
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陈国兴 《第二课堂(小学)》2004,(2)
影响弹簧振子周期的因素可能有:振幅、振子质量、弹簧的劲度系数.为了探索振子的周期T和振幅A、振子的质量m、弹簧的劲度系数k之间的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,其中P是光滑水平面,k是轻质弹簧的劲度系数,N是质量为M的带 相似文献
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蒋毅 《昭通师范高等专科学校学报》1987,(Z1)
一、问题的提出 在力学中讲授弹簧振子一节时,通常设弹簧质量较轻可忽略不计,于是推得其振动角频率ω=(k/M)~(1/2)。式中M为振子质量,K为弹簧的弹性系数。 在普通物理实验“弹簧振子实验”中,上式理论结果与实际测得结果相差很大,这是由于实验中振子质量与弹簧质量相差并不大的缘故。事实上由于考虑到胡克定律要在弹性限度内才能成立,故在通常的垂直振动实验中,要求振子质量不大于弹簧质量的五倍。显然,这时弹簧质量不能忽略不计。 相似文献