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一、项目背景
高一物理(人教版)第一册第五章“圆周运动”是教学的重点和难点之一。在进行向心力教学时,现行的实验器材只能定性的研究不能定量的研究。于是笔者自己制作了一个向心力演示器,它能够比较准确的算出向心力大小。
二、作品原理
本作品是根据F=mu2/r公式测向心力大小。测量工具是家用电子秤,其分度值为10g,笔者用F=mg的公式换算为牛顿。
三、作品结构
首先构建一个整体框架:有上下两条水平支架,下支架上安装电动机,电动机上安装钻夹头,夹头上安装一个铝片,用螺丝固定,铝片一端套上圆环,圆环用细绳固定,细绳另一端通过轴承连接其上端支架上固定的电子秤,通过电子秤读绳子拉力大小,即向心力大小。接通电源时,电机旋转,通过改变半径,验证相同转速下向心力的变化。
本作品有以下几个优点:
(1)形象、直观。学生可以直接通过仪器读数。
(2)操作简便。本教具在课堂教学中不需要重新组装,只要接上普通电源即可进行讲解、观察。
(3)可以通过实验验证向心力公式,从而加深学生对公式的理解和记忆。
该演示器适用于中学物理向心力教学演示。
四、制作方法
1. 材料装备
电动机1个,钻夹头1个,圆弧形不锈钢1块,长方形不锈钢3米,电子秤1个,传感器1个,学生电源1个。
2. 制作安装
(1)将不锈钢管焊接成边长 40cm的正方形框架,在框架下端焊接圆弧形脚架;
(2)在下端支架上打孔安装电动机,钻夹头和铝条以及轴承,连接好电路;
(3)在铝条上安装圆环,圆环用细绳通过轴承与电子秤相连;
(4)在支架上安装传感器,用于测量转速。
五、数据处理
误差完全符合教学仪器误差在5%以内的行业标准(见表1)。
评委点评
本项目是针对中学物理实验中的难点,一直不易进行准确量化研究的内容而设计的,该装置设计巧妙,便于操作,直观性好,精确度较高。
由于解决了长期以来定量研究的困难,其结构简单,演示直观,精确度较高,所以具有很好的实用性和推广价值。
建议进一步完善工艺,使操作更简便可靠。
高一物理(人教版)第一册第五章“圆周运动”是教学的重点和难点之一。在进行向心力教学时,现行的实验器材只能定性的研究不能定量的研究。于是笔者自己制作了一个向心力演示器,它能够比较准确的算出向心力大小。
二、作品原理
本作品是根据F=mu2/r公式测向心力大小。测量工具是家用电子秤,其分度值为10g,笔者用F=mg的公式换算为牛顿。
三、作品结构
首先构建一个整体框架:有上下两条水平支架,下支架上安装电动机,电动机上安装钻夹头,夹头上安装一个铝片,用螺丝固定,铝片一端套上圆环,圆环用细绳固定,细绳另一端通过轴承连接其上端支架上固定的电子秤,通过电子秤读绳子拉力大小,即向心力大小。接通电源时,电机旋转,通过改变半径,验证相同转速下向心力的变化。
本作品有以下几个优点:
(1)形象、直观。学生可以直接通过仪器读数。
(2)操作简便。本教具在课堂教学中不需要重新组装,只要接上普通电源即可进行讲解、观察。
(3)可以通过实验验证向心力公式,从而加深学生对公式的理解和记忆。
该演示器适用于中学物理向心力教学演示。
四、制作方法
1. 材料装备
电动机1个,钻夹头1个,圆弧形不锈钢1块,长方形不锈钢3米,电子秤1个,传感器1个,学生电源1个。
2. 制作安装
(1)将不锈钢管焊接成边长 40cm的正方形框架,在框架下端焊接圆弧形脚架;
(2)在下端支架上打孔安装电动机,钻夹头和铝条以及轴承,连接好电路;
(3)在铝条上安装圆环,圆环用细绳通过轴承与电子秤相连;
(4)在支架上安装传感器,用于测量转速。
五、数据处理
误差完全符合教学仪器误差在5%以内的行业标准(见表1)。
评委点评
本项目是针对中学物理实验中的难点,一直不易进行准确量化研究的内容而设计的,该装置设计巧妙,便于操作,直观性好,精确度较高。
由于解决了长期以来定量研究的困难,其结构简单,演示直观,精确度较高,所以具有很好的实用性和推广价值。
建议进一步完善工艺,使操作更简便可靠。