◇ 山东 李怀强

(作者单位：山东济南市长清中学)



水平面内圆周运动的实验设计

◇ 山东 李怀强

高中物理在“力与运动”部分重点研究了合力为0的平衡、合力恒定的匀变速、合力变化的变加速3种运动.圆周运动是典型的变加速运动,它在鲁科版教材上出现4次,跨越了2本教材、2个学期,其跨越的范围之宽、时间之长、所占篇幅之大及重要程度显而易见．由此,足以看出圆周运动在整个高中物理中的地位,同时也决定了学生对它的认识必然要走一个螺旋式上升的路子．它在鲁科版教材上的第一次出现,是让学生理解圆周运动的基本规律并能应用,以后的3次出现都是应用(天体运动、电场、磁场)．因此,一开始学生对圆周运动的认识、基本规律的理解与掌握就是根基,特别是有关圆周运动的实验探究,其地位和作用不能忽视．

学生对圆周运动因司空见惯而熟悉,因体验缺乏而陌生,相关的分组实验实在太少．笔者对经典的圆周运动进行了综合实验设计,通过反复改装,最终定型圆周运动综合实验平台(如图1所示)．该平台可以完成多项水平面内典型圆周运动实验,便于引导学生将理论与实践有机结合,提高理论应用能力以及实验、实践的创新能力．

图1

1 技术方案

图2

底座上安装55 W电机,并将它与上部旋转系统进行有效连接,透明槽的安装是为了模拟静摩擦力提供向心力、离心现象和侧面附着现象(即侧面弹力提供向心力，如图2所示),而且增强……