运动的合成和分解”演示仪的改进
来源:王高波|编辑日期:2009-10-14 13:58:20|点击数: |发布:38
运动的合成和分解是研究较复杂运动的一种方法,学生对这种方法的理解存在较大的难度,教科书中是通过演示实验让学生理解这一方法。根据书中设计的演示实验,存在诸多问题:如在研究合运动与分运动的等时性时,计时麻烦,误差很大;每一次演示时,都需倒转玻璃管,人为控制玻璃管水平做匀速运动,实验时操作难控制;该演示实验不能研究分运动不是匀速直线运动的合成等等,给教学带来不便。笔者利用磁铁能在磁性板上留下轨迹的特点,制作了一个操作简单效果明显的实验装置,现介绍如下。
一、制作器材
①长玻璃管一根(可用紫外线灯管),②钕硼铁二块(一个是小球),③儿童用磁性画板九块,④中空塑料管一根(略小于玻璃管),⑤薄塑料板一块,⑥导轨,⑦木制导轨小车,⑧长方形木支架一个,⑨电动机。
二、制作过程
①取出儿童用磁画板的磁性板,正面朝上均匀粘在塑料板上。将塑料板固定在方形木支架上。②将球形钕硼铁塞入塑料管中,剪取适长的塑料管,使其能在水中匀速上升。③在玻璃管中注满清水,将塞有钕硼铁的塑料管放入其中,用软木塞塞紧。⑤在木制小车边缘挖与塑料管等大的半孔(如图所示),将玻璃管(带木塞一端)插入并固定。⑥取两根儿童画板中的磁性棒粘在一起做成一根长磁性棒。
运动的合成和分解演示仪的制作.doc
三、演示实验
1、演示前准备
如图所示,把导轨放在木支架上,导轨小车连玻璃管放在导轨上(玻璃管与磁性板之间距离不要超过2mm,可紧贴)。细线一端连接小车,跨过定滑轮,另一端与轻挂盘连接。
2、实验研究过程
① 用磁铁把玻璃管中的塑料管移至最低点,并且粘在玻璃管上。②用磁性棒将磁性板上的痕迹去除。移去玻璃管上的磁铁,塑料管匀速向上移,并且在磁性板上留下运动的痕迹。④再用磁铁将塑料管移至最低端。⑤用手抓住小车,打开电动机。放手让小车运动,塑料管随小车水平匀速运动,并在磁性板上留下运动的轨迹。⑥将小车复原,移开磁铁同时放开小车,塑料块同时参与了水平匀速运动和竖直向上匀速运动,斜向上直线运动,并且在磁性板上留下运动的轨迹。⑦拿掉小车,在磁性板上研究塑料管两个分位移与合位移的关系。研究后用磁性棒消除进行下一次实验。
如果在电动机接入一个匀速增大的电源,重复以上过程,可研究匀速直线运动与匀加速直线运动的合成。如果研究合运动与分运动的等时性,只要在实验过程中让学生来计时。
四、装置优点
该装置制作容易,器材易找到,实验室有现成的,并且动态演示效果好,使学生能直接观察到合运动与分运动的位移变化,让实验结果更具有说服力。同时利用该装置演示实验重复性强,精确度高,相信利用该装置研究运动的合成,可以对教学起到事半功倍的效果。
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