物理课堂:旋转着的陀螺为什么不会倒
不会倒的原因
当陀螺垂直旋转或者倾斜着旋转时,为什么不会倒下来?虽然很多人小时候都玩过陀螺,却不一定知道这个问题的正确答案。陀螺是依靠什么力量,才得以维持这样一个看似很不稳定的状态的?难道是重力对它不起作用?
其实,这是一种力与力的相互作用,其作用原理非常有趣。陀螺理论非常复杂,所以在这里我们不进行深入分析,而只对旋转着的陀螺为什么不会倒的原因做一些研究。
陀螺旋转的惯性定律
这个原理与惯性定律密切相关。陀螺在高速旋转时,它的每一部分都在沿着一个圆周旋转,而这个圆周处在跟陀螺旋转轴相垂直的平面上。按照惯性定律,陀螺的每一部分都沿着圆周的一条切线试图离开圆周,但是由于所有的切线与圆周本身都处在同一个平面上,所以陀螺的每一部分在运动的时候,都努力使自己停留在这个与旋转轴相垂直的平面上。由此我们可以发现:在陀螺上,与旋转轴垂直的所有平面,都在竭力维持自己的空间位置。也就是说,与所有平面相垂直的旋转轴也都在努力保持自己的方向。
初中物理课堂实验分析-液体分子扩散
一、【制作方法】
把两个眼药瓶(去掉橡皮帽)固定在支架的等高处,小口端用橡皮管与三通管连接,三通管的支管端用橡皮管与一段玻璃管连接,把玻璃管用橡皮筋缚在支架上。
二、【使用方法】
1.从玻璃管注入高锰酸钾溶液,待高锰酸钾溶液上升到接近眼药瓶小口时,用两个小夹子在液面处分别夹住两眼药瓶下的橡皮管,用银子夹住棉花球擦掉上升到眼药瓶小口附近的高锰酸钾溶液。
2.在两个眼药瓶内注入清水,使水面达1/2瓶高处。
3.向玻璃管内添加高锰酸钾溶液,使其与眼药瓶内的水面相平。
4.轻轻摘掉两个小夹子,慢慢提升玻璃管,可看到高锰酸钾溶液液面慢慢上升,待高锰酸钾溶液升至眼药瓶三分之一处时,与清水之间形成了一个非常清晰鲜明的分界面,这时再用两个小尖子分别夹住两眼药瓶小口处的橡皮管,最后把细玻璃管也固定在支架上。
5.用热手绢把其中任一个眼药瓶自上而下地慢慢包起来,由于温度升高,分子运动加快,只用1-2分钟就可以看到这个眼药瓶的上部清水变红了,另一个眼药瓶不要加热,让其在常温下自然扩散,约20分钟,扩散现象才很明显。
初中物理课外小实验 水平方向移动物体所做的功
【目的和要求】
了解功的物理意义,学习水平移动物体时所做的功的测量方法。
【仪器和器材】
测力计,斜面小车(J2108型),钩码,米尺。
【实验方法】
1.将演示用的小车放在平板上,手拿测力计通过细绳对小车施力,使小车在水平方向上匀速移动一个单位的距离,记下测力计的读数。
2.按上述方法实验,控制拉力不变,使小车在水平方向上移动三个单位的距离。
3.在小车上增加几个砝码,使小车的载重增大。将小车沿水平方向上分别匀速移动一个单位及三个单位的距离,记下此时测力计的读数。根据实验分析:拉力对小车所做的功的大小,跟作用力成正比,还跟物体在力的方向上通过的距离成正比。
【注意事项】
实验的演示,用力要均匀,并使绳子水平。
在分析问题时,可以讨论摩擦力、重力、支承力是否做功的问题。
编者提示:本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。
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