中学物理实验教学实验报告2 - 力学演示实验研究精要.pdfVIP

力学演示实验研究 实验报告 【实验目的】 1. 熟悉仪器使用，熟练基本操作 2. 参与实验过程，获得实验体会 3. 明确实验原理，掌握操作要领 4. 探讨教学方法，提高教学技能 【实验器材】 实验仪器如下所示： 2 【实验过程与数据处理】 一、重心实验 重心，是在重力场中，物体处于任何方位时所有各组成质点的重力的合力都通过的那一 点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心。不规则物体的重心，可以用悬挂法来确 定。物体的重心，不一定在物体上。另外，重心可以指事情的中心或主要部分。 1. 定义：一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，我们可以认为各部分 受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。 2. 物体的重心位置：（1）质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体的形 状有关。有规则形状的物体，它的重心就在几何中心上，例如，均匀细直棒的中心在棒的中 点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中点。不规则物体的重心,可以用悬 挂法来确定.物体的重心,不一定在物体上。 （2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的 分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化，起重机的重心随着提升物体的 重量和高度而变化。 3. 重心的影响因素：（1）物体的形状（2）质量的分布 实验一：寻找薄片重心实验 寻找重心的方法： （1）悬挂法：只适用于薄板（不一定均匀）。首先找一根细绳， 在物体上找一点，用绳悬挂，划出物体静止后的重力线，同理再找一 点悬挂，两条重力线的交点就是物体重心。 （2）支撑法：只适用于细棒（不一定均匀）。用一个支点支撑物 体，不断变化位置，越稳定的位置，越接近重心。一种可能的变通方 式是用两个支点支撑，然后施加较小的力使两个支点靠近，因为离重 心近的支点摩擦力会大，所以物体会随之移动，使另一个支点更接近 重心，如此可以找到重心的近似位置。 （3）针顶法：同样只适用于薄板。用一根细针顶住板子的下面，当板子能够保持平衡， 那么针顶的位置接近重心。与支撑法同理，可用3根细针互相接近的方法，找到重心位置的 范围，不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了。 （4）用铅垂线找重心：（任意一图形，质地均匀）用绳子找其一端点悬挂，后用铅垂线 挂在此端点上（描下来）。而后用同样的方法作另一条线。两线交点即其重心。 实验二：观察多边形立体架重心实验 这是一个多边形的 立体金属架，由三个正方 形平台和四个长形金属 片连接，组成一个长方体 的结构，中间悬挂一个中 垂线，可以观察物体的重 心。 实验仪器是可以左 右平行变化的，仪器变化成为平行四边形时，它的重心也就随着变化逐渐改变了。 3 实验三：旋转椎体实验 这是一个和重心知识相关的实验。实验装置上下两部份是分开 的，上部分是一个尖端椎体左右各用支杆连接两颗金属球，下部 分是一个顶部为平面的柱体结构。 实验时，将椎体的尖端放在平台上旋转，无论放在平台的任 何地方，上半部分结构总是能够保持平衡旋转状态，只是不同支 点时，旋转的平衡倾斜程度不同。 二、微小形变观察实验 在物理实验教学中，经常会遇到要演示一些变化效应微弱的物理现象，为使实验效果明 显，可见度大，通常要采用放大手段。物理实验中常用的放大手段或方法有杠杆放大，光点 反射放大，点光源投影放大，投影仪放大，弱电流放大等。下面主要谈谈几种“微小形变” 放大设计演示实验。 实验一：椭圆状墨水瓶实验 学生对于坚硬的物