1、中學(xué)物理疑難實(shí)驗(yàn)分析組員：任勇 劉歡使人大傷腦筋的中學(xué)物理疑難實(shí)驗(yàn)為什么中學(xué)物理中竟然還有這么多的疑難實(shí)驗(yàn)首先，作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這些課題都早已在實(shí)驗(yàn)室獲得了解決，但如今作為教學(xué)內(nèi)容編進(jìn)中學(xué)物理教科書(shū)中的，就屬于教學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)。作為教學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)，和科學(xué)研究中的物理實(shí)驗(yàn)或在其他應(yīng)用領(lǐng)域的物理實(shí)驗(yàn)有一個(gè)最重要的區(qū)別，那就是教學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不僅要體現(xiàn)物理思想、符合科學(xué)性原則，而且必須反映教學(xué)思想、符合教學(xué)原則，進(jìn)行必要的一些改進(jìn)，從而達(dá)到更佳理想的效果機(jī)械波的演示1、繩中橫波的演示 如圖25所示的是高中物理課本中用來(lái)引入機(jī)械波的第一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)特別不容易演示成功，究其原因，主要是波速太快，而

2、波速則與繩中的張力T和繩子的線密度有關(guān)，若近似地將張緊的弦振動(dòng)的模型應(yīng)用于繩中的橫波，則其波速： 這樣就造成了選擇繩子的兩難問(wèn)題。首先為降低波速需選線密度較大的繩子，但繩子的線密度一大，繩中張力就由于繩子的自重使之張得更緊而增大；于是就采取豎直懸掛橡皮繩或麻繩并在繩子上等間距地穿一些玻璃珠或螺絲帽的辦法來(lái)演示，效果明顯改進(jìn)。但同時(shí)又發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，即只是在繩子的下段才可看到明顯的波動(dòng)現(xiàn)象，而在繩子的上段則幾乎看不出波來(lái)。下面我們對(duì)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，以探討出進(jìn)一步的改進(jìn)方案如圖26所示，任選繩子的一段為研究對(duì)象，設(shè)繩中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)n-1、n、n+1的質(zhì)量相等，用m表示，則不難看出，繩中各處的張力不盡相同，在質(zhì)點(diǎn)靜止時(shí)，有 即沿繩由下而上，張力是遞增的，而代表繩子質(zhì)量分布的線密度不變，這樣根據(jù)波速公式可知沿繩傳播的波速是變化的，越靠近上端，波速越大，波長(zhǎng)也越大（頻率不變）。因此在繩子的上段看不出波動(dòng)就是很自然的了。 考慮到以上情況，我們?cè)O(shè)想，若加在繩子上的質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量不相同，而是從下向上遞增，則有可能使繩中上下部分波速趨于相同。如圖26所示，仍考慮質(zhì)點(diǎn)靜止的情況，不難推出：謝謝觀賞WPS OfficeMake Pr