任务驱动式教学模式在高中物理分组实验中的应用——以用单摆测量当地重力加速度为例

为了让学生体验真实的情境,并能围绕任务展开学习,以任务的完成结果检验和总结学习的教学过程,我们使用任务驱动式教学法引导学生主动探究高中物理分组实验“科学测量:用单摆测量当地重力加速度”.在该实验的研究过程中,手动计时是该实验的一个偶然误差,我们再围绕这一误差展开新的任务去让学生解决,这一问题,向学生介绍一款Phyphox软件的相关功能,让学生能够自己设计实验,制作实验教具,得出测量数据并对比研究,最终得出更精确的测量结果.

旋转液体测量重力加速度的研究

利用FD-RLE-A型旋转液体综合实验仪,将之前的测量方法进行优化,减少了所测变量的个数,在相同的测量条件下使测量结果更加精确.给出一种简单快捷的调节激光束平行于转轴入射的方法.对用测旋转液体最低液面高度法和激光束平行转轴入射测斜率法测量重力加速度时如何选择旋转周期进行了研究.

计算机虚拟仿真在教学中的应用实践——以凯特摆测重力加速度虚拟仿真实验为例

本文采用计算机虚拟仿真实验作为大学物理实验教学的一种创新方式,能够有效弥补实际实验存在的一系列缺陷。本虚拟仿真实验项目主要包括实验原理的讲解、实验仪器的调节、实验数据的测量、实验结果分析四项教学内容,采用“两循环——三阶段”的实践教学模式,通过“学习——实践,再学习——再实践”两个循环,完成“实验准备预习、实验操作分析、实验报告及创新设计”三个阶段的教学实施,每个阶段分别通过“建设课程资源库”“对重点和难点的处理”“开放服务实验室”等不同的教学手段,促进教学实施,提高教学效果。

巧用传统实验装置测量重力加速度

重力加速度是物理学中的一个重要常量,精确测量其数值在科学研究和工程应用中具有重要意义.本文探讨传统实验装置测量重力加速度的方法,为实际测量中选择合适的方案提供参考.

光电门技术在重力加速度测量中的应用

根据简谐振动的特点,构建出一个简易的弹簧振子简谐振动实验装置,利用光电门技术测量弹簧振子做简谐振动的周期,同时结合最小二乘法处理实验数据,计算出重力加速度.研究发现利用该装置测量的重力加速度,结果准确度高,稳定性好,易于推广.

用单摆测重力加速度大小的实验数据处理探讨

应用4种方法对用单摆测量重力加速度大小的实验数据处理进行了探讨,对2015年北京高考理综试题中第21题的解法进行了分析,对单摆实验教学和高三复习备考有一定参考价值.

弹簧振子测量重力加速度的一种改进方案

以取消测量负载质量和弹簧劲度系数的理论优化作为出发点,结合弹簧振子模型以及arduino的超声波位移传感器模块,通过绘制负载振动波形图间接测量各地重力加速度的大小,并在此基础上进一步研究简谐振动的运动规律.

旋转液体特性实验测量重力加速度实验误差研究

旋转液体的物理特性研究是新世纪大学生必修实验。学生在实验操作过程中出现的实验误差,直接影响本实验对于重力加速度的测量。本文创新性地进行了不同类型的实验误差下重力加速度测量准确度的理论推导,从而定量地分析了在实验过程中透明屏幕偏离水平位置角度α、激光垂直入射点位置偏移量Δx和激光入射方向偏离垂直方向角度γ等因素对重力加速度测量准确度影响规律。分析结果表明:透明屏幕偏离水平位置5°会引起5.5%的误差;激光垂直入射点向左偏离目标点x 0处5 mm会引起12.5%的误差,激光垂直入射点向右偏离目标点x 0处5 mm会引起11.8%的误差;激光入射方向向左偏离垂直方向5°会引起16.3%的误差,激光入射方向向右偏离垂直方向5°会引起22.9%的误差。该研究可为高校教师指导学生进行旋转液体特性实验时减小重力加速度测量误差提供理论依据。

用阿特伍德机精确测量重力加速度

阿特伍德机是普通物理力学部分的一个常见模型,涉及刚体定轴转动过程中转动角速度、角加速度等物理量的相关计算。本文利用PASCO转动传感器搭建了一个简单的阿特伍德机装置,在考虑到滑轮转动惯量对实验影响的情况下测出重力加速度为g=9.618±0.051m/s^(2),之后本文进一步考虑转动轴承摩擦力矩的影响,使用改变装置释放条件的方式对摩擦力矩进行修正,测得重力加速度为g=9.791±0.028m/s^(2)。搭建的装置和实验方法具有通用性,可作为大学物理实验的内容提高学生实践动手能力和理实结合能力。

单摆法测量重力加速度实验的改进

为减小单摆法测量重力加速度的系统误差和随机误差,对传统单摆实验装置的结构进行改进设计,并结合单片机的自动控制和数据处理功能,最终实现了重力加速度的自动化准确测量。这一改进设计的优点有:采用双线摆代替单摆结构,借助“V”形摆的稳定性来规避摆球做圆锥摆运动产生的系统误差,并创新性地提出利用夹板固定双线,从而确保2根摆线的长度和张开角度固定不变;通过单片机和电磁铁控制摆球在指定位置释放,能减小传统单摆实验装置中手动释放小球带来的误差。实验结果表明,改进后的实验装置可有效提高重力加速度的测量精度。

利用轨迹追踪技术测量重力加速度

由轨迹追踪技术监测小球做匀速圆周运动,从而测量出重力加速度.首先通过直流电机的匀速转动驱动小球运动,利用高速摄像头实时采集小球的相对运动图像,由虚拟仪器实现轨迹追踪、图像分析以及数据可视化处理,从而获取合适的驱动电压让小球做较为严格的匀速圆周运动,得到小球在该运动下的周期和圆锥摆摆角余弦值,即可测得重力加速度.

弹性碰撞法测量重力加速度

提出了一种测量重力加速度的新方法——弹性碰撞法,利用该方法测得当地重力加速度数值与理论值相对误差为0.2%。

Phyphox在物理实验教学中的优化应用研究——以“用单摆测量重力加速度”为例

随着信息技术与物理实验教学的深度融合,许多物理教师开始利用丰富的信息技术手段开展实验教学。然而,一些教师仅遵循信息技术工具的原有方案,没有深度思考并合理设计,学生看似能顺利进行实验探究,轻松得出实验结论,实则很难深入认识信息技术工具的内部原理,课堂呈现出热闹有余而深度不足的局面,教学效果不佳。

用单摆测定重力加速度实验要点评析

用单摆测定当地的重力加速度是力学中的一个重要实验。用单摆测定重力加速度的原理:当摆角较小时,单摆做简谐运动,其运动周期T=2π√l/g,则g=4π^(2)l/T^(2),因此只要测出单摆的摆长l和周期T,就可以求出当地的重力加速度g的值。下面就这个实验中的要点做详细说明,供同学们参考。

重力加速度对力学计量器具精准性的影响研究

针对重力加速度易影响力学计量器具测量精准性的问题,为有效降低重力加速度对力学计量器具精准性的影响,本文基于力学计量器及重力的有关概念,结合力学计量器具的测量原理,分析了重力加速度对力学计量器具精准性的影响,并提出了具体的应对方法,以期通过综合应用这些方法,能有效提高力学计量器具的计量精准性,实现精准计量。

高中物理居家实验的设计与研究——以“重力加速度测量”为例

居家实验是物理课外实验的一种形式,可以激发学生的学习兴趣,培养学生的物理学科核心素养,是学校物理实验教学的有效补充。文章对物理居家实验进行相关介绍,设计高中物理居家实验的开展流程,并以“测量重力加速度”为例加以分析。

基于液体粘滞系数仪测重力加速度

在现代物理学中,重力加速度是物理研究的一种重要矢量,是在一般力学系统的力学研究中所必须考虑的一种主要参数,因此准确测量重力加速度对现代物理学研究具有重要意义.基于液体粘滞系数仪,通过消除空气阻力来减小实验误差,并考虑液层对小球速度的影响设计了自准直装置以使得小球沿中心轴线下落.采用了电磁感应和数字计时器相结合的方法来计时,减少了由于人工秒表计时带来的视差和反应误差,最终得到昭通昭阳区的重力加速度.并与当地公认标准值比较,发现误差较小,对于大学物理实验教学具有一定指导价值.

利用手机测量重力加速度的高考试题举隅及启发

以利用手机测量重力加速度试题为例,评析试题考查特点,探讨高考物理实验试题的命制原则及方向,以期指导一线教师的高中物理实验教学.

重力加速度g值的取值范围

重加加速度g值的取值范围,其推理过程分三步进行的.第一步,阐述重力的概念及重力与重力加速度的关系;第二步,论证重量W随纬度β变化的规律从而推出重力加速度g随纬度β变化的规律,及重力加速度g值的取值范围9.7633≤g≤9.8619;用另一种方法,根据现代大地测量·各纬度处的重力加速度g_β和纬度β的关系公式推导出9.78049≤g≤9.8322.在误差允许范围内.它们是相等的.第三步,讨论物体的重量随高度变化即重力加速度g随高度变化.

抗干扰重力加速度积分粗对准算法

针对强角运动和线振动干扰下捷联惯导无法根据陀螺和加速度计的输出直接计算姿态阵的问题,提出了抗干扰重力加速度积分解析粗对准算法。该算法利用陀螺跟踪载体在惯性空间的角运动,利用重力加速度矢量在惯性空间投影的积分作为参考矢量进行对准以隔离角运动干扰的影响。根据参考矢量的时域特性,采用最小二乘算法对包含线振动干扰的参考矢量进行拟合,利用拟合结果进行姿态矩阵解算以抑制线振动干扰的影响。仿真结果表明,该算法既具有角运动干扰隔离能力,又具有线振动干扰抑制能力,能在强角运动和线振动干扰同时存在的条件下迅速完成粗对准。