浅析磁铁在无限长竖直钢管中的运动状态_如图所示条形磁铁竖直放置
摘要:本文以物理问题“磁铁在无限长竖直钢管内的运动”,激发学生的学习兴趣,用物理定律分析,定性分析出它的运动状态,启发学生的思维,使学生对学习内容有更深刻的理解。 关键词:磁铁无限长竖直钢管运动状态
一、引言
在普通物理教学过程中,遇到这样的问题“让一块条形磁铁顺着一根很长的竖直钢管下落。若忽略空气阻力,磁铁将何种运动”,一般的参考书上只给出简单的答案:速度先增加,后保不变。笔者试分析其中的原因。
二、分析及结论
首先我们作这样一个实验(如图1所示)。这种装置可以观察电磁感应现象,导体环A闭合的,B为一重物(起平衡作用),两物用细杆连接,用竖直顶针支其中心点O,使A、B可绕点O在水平面内自由转动。当用磁性很强的条形磁铁插入环A中,观察到环A会向后退。磁铁插入的速度会影响环A后退的快慢,插入快后退的就快;插入的慢的后退的就慢。
由于作用力和反作用力的关系,可以得出磁铁拔出时,会吸引导体环A,拔出快慢,也会引起相应的反应。
总结以上的分析,磁铁在无限长竖直钢管内的运动状态是先加速直线运动,后匀速直线运动。
用以上的分析思路解决浙大研究生入学的一道试题就比较容易了。
一螺线管铅直放置,通有直流电流,螺线管正上方有一重导电圆环,沿螺线管轴线下落,下落过程中圆环面恒保持水平。则圆环经图中A、B、C三点的加速度大小为()。
三、总结
在大学物理的教学过程中运用电磁感应定律、牛顿二、三定律,和同学们定性的分析问题,以有趣的物理实验激发学生的学习兴趣,启发学生的思维,举一反三,触类旁通,使学生对学习内容有更深刻的理解。
参考文献:
[1]刘克哲.物理学(第二版下卷)[M].北京:高等教育出版社,1999.
[2]程守洙,江之永.普通物理学(第二册)[M].北京:高等教育出版社.
[3]吴为平,颜家壬.1978-1983全国招考研究生物理试题选解[M].湖南科技出版社,1983.
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
