陈耿祥，阮小爽，唐柱荣，黄致新

（华中师范大学物理科学与技术学院，湖北武汉430079）



“能量穿梭机”实验中的类星体运动

陈耿祥，阮小爽，唐柱荣，黄致新

（华中师范大学物理科学与技术学院，湖北武汉430079）

摘 要：通过理论分析建立动力学方程，用四阶Runge－Kutta进行求解，研究了“能量穿梭机”实验仪中的类星体运动.不考虑阻力时，小球会进动并且进动角随圆锥面倾斜角的增大而减小，当倾斜角约为55.6°时，进动消失，小球做类似星体的椭圆运动.考虑阻力时，由于能量损失小球的运动不再有周期性，这与小球在圆锥面上的真实运动相符.

关键词：类星体运动；三维轨迹；四阶Runge－Kutta法

“第12届全国高等院校物理演示实验教学研讨会”论文

指导教师：黄致新（1962－），男，湖北汉川人，华中师范大学物理学院教授，博士，主要研究方向为物理课程与教学论.

物理是一门以实验为基础的科学.物理实验同时也具有重要的教学功能，它不仅可以培养学生的实验观察能力、实验操作能力、分析处理数据能力，还可以培养学生的实验思维能力以及设计实验能力等.特别是物理演示实验教学，一方面可以提供给学生感性的学习材料，加深学生对基本知识的理解认识程度，另一方面也可以激发学生的求知欲，培养学生的科学探索能力［1－2］.

“能量穿梭机”演示实验仪不仅用于演示重力势能、动能、电能等多种形式的能量之间的转化，还用于演示物体的各种运动形式，如斜抛运动、平抛运动、类星体……