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9 p。第2集:物理科学
9 .2.2:运动
9P.2.2.1:力和惯性决定物体的运动。
9P.2.2.1.1:利用矢量和自由体图来描述二维空间中物体的力、位置、速度和加速度。
向树上的猴子发射香蕉炮。香蕉从大炮射出的那一刻,猴子从树上掉了下来。确定大炮的瞄准位置,让猴子抓住香蕉。大炮的位置,发射角度和香蕉的初始速度可以改变。学生可以观察到猴子和香蕉的速度矢量和路径。5分钟预告
试着通过调整高尔夫球的速度和发射角度来一杆进洞。探索弹丸运动的物理摩擦或理想设置。水平和垂直速度矢量可以显示,以及球的路径。高尔夫球手的高度和重力也可以调节。5分钟预告
测量圆周运动物体的位置、速度和加速度(分量和大小)。可以控制物体的半径和速度,以及物体的质量。作用在物体上的力也可以记录下来。5分钟预告
9P.2.2.1.2::应用牛顿?S三大运动定律来计算和分析力和动量对运动的影响。
用两个无摩擦的冰球研究二维弹性碰撞。每个冰球的质量、速度和初始位置都可以修改,以创建各种场景。5分钟预告
在无摩擦空气轨道上调整两个滑翔机的质量和速度。测量每个滑翔机的速度、动量和动能,因为它们彼此接近和碰撞。碰撞可以是弹性的也可以是非弹性的。5分钟预告
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体,测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度,并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制,滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量,每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力,并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
9P.2.2.2:当物体在没有摩擦力的情况下改变运动或与其他物体相互作用时,机械能的总量保持不变。
9P.2.2.2.1:解释和计算在重力和其他机械力影响下运动的物体所涉及的功、功率、势能和动能。
在无摩擦空气轨道上调整两个滑翔机的质量和速度。测量每个滑翔机的速度、动量和动能,因为它们彼此接近和碰撞。碰撞可以是弹性的也可以是非弹性的。5分钟预告
用摆做实验,了解简谐运动中的能量守恒。摆的质量、长度和重力加速度可以调节,初始角度也可以调节。摆动摆的势能、动能和总能量可以显示在表格、条形图或图形上。5分钟预告
研究在有或没有摩擦的情况下,一块从斜面上滑下的能量和运动。斜坡角度可以变化,可以使用多种材料的块和斜坡。势能和动能报告,当块滑下斜坡。两个实验可以同时进行,当因素变化时比较结果。5分钟预告
当你把几个物体放在不同高度的架子上时,比较它们的势能。要知道两个不同高度的物体可以有相同的势能,而两个相同高度的物体可以有不同的势能。5分钟预告
使用滑轮系统将重物举到一定高度。使用最多三个固定滑轮和三个活动滑轮来测量抬起重物所需的力。可以调节所要提升的重量和滑轮系统的效率,并报告重量的高度和总输入距离。5分钟预告
调整玩具车过山车上的山丘,看看当汽车朝着轨道尽头的鸡蛋(可以打破的)倾斜时会发生什么。三座小山的高度,以及汽车的质量和赛道的摩擦力都可以控制。在汽车行驶过程中,可以看到各种运动变量的图形,包括位置、速度、加速度、势能、动能和总能量。5分钟预告
9P.2.2.2.3::利用动量守恒和能量守恒来分析一维运动中两个固体物体的弹性碰撞。
在无摩擦空气轨道上调整两个滑翔机的质量和速度。测量每个滑翔机的速度、动量和动能,因为它们彼此接近和碰撞。碰撞可以是弹性的也可以是非弹性的。5分钟预告
9 .2.3:能量
9P.2.3.1:声波由物体的机械振动产生,并在介质中传播。
9P.2.3.1.2:描述物理物体的振动如何在气体、液体和固体材料中产生横向和/或纵向波。
观察纵向(压缩)波在具有均匀间隔分隔器的封闭或开放管中的传播。波的强度和频率可以被控制,或者波可以作为单独的脉冲来观察。将分隔器的运动与位移、速度、加速度和压力的图形进行比较。5分钟预告
9P.2.3.1.3:解释干扰、共振、折射和反射如何影响声波。
观察纵向(压缩)波在具有均匀间隔分隔器的封闭或开放管中的传播。波的强度和频率可以被控制,或者波可以作为单独的脉冲来观察。将分隔器的运动与位移、速度、加速度和压力的图形进行比较。5分钟预告
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景,包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节,以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
听听看相似频率的声波产生的干扰模式。测试你辨别和匹配声音的能力,就像音乐家在给乐器调音一样。根据每个声音的频率计算你将听到的“声音节拍”的数量。[注意:本发明建议使用耳机。]5分钟预告
9P.2.3.1.4:描述由于声源相对于接收器的运动而在观测到的声音中发生的多普勒效应变化。
观察移动车辆发出的声波。测量车辆移动时前后声波的频率,说明多普勒效应。声波的频率、声源的速度和声速都可以被操纵。车辆的运动可以是线性的、振荡的或圆形的。5分钟预告
推导出一个公式来计算迎面而来声源和后退声源的频率。同时,计算由一个移动的观察者和一个静止的声源引起的多普勒频移。源速度、声速、观察者速度和声音频率都可以被操纵。5分钟预告
9P.2.3.2:电子在电路中运动,对电场和电压作出反应,这种运动产生磁场。
9P.2.3.2.2:解释并计算串并联电路中电流、电压、电阻、功率的关系。
使用电池、灯泡、开关、保险丝和各种材料制作电路。检查串联和并联电路,导体和绝缘体,以及电池电压的影响。用这个小发明可以构建成千上万种不同的电路。5分钟预告
9P.2.3.2.3:描述移动的电荷如何产生磁力,移动的磁铁如何产生电力。
探索变化的磁场是如何诱发电流的。磁铁可以在一圈铁丝下面以恒定的速度向上或向下移动,或者铁丝可以向任何方向拖动或旋转。可以显示磁场和电场,以及导线中的磁通量和电流。5分钟预告
测量实验室中不同位置的磁场强度和方向。将感应磁场的强度与地球磁场进行比较。感应电流的方向和大小可以调节。5分钟预告
9P.2.3.2.4:利用电力和磁力的相互作用来解释电动机、发电机和变压器是如何工作的。
探索变化的磁场是如何诱发电流的。磁铁可以在一圈铁丝下面以恒定的速度向上或向下移动,或者铁丝可以向任何方向拖动或旋转。可以显示磁场和电场,以及导线中的磁通量和电流。5分钟预告
9P.2.3.3:磁场和电场相互作用产生电磁波。
9P.2.3.3.3:解释光在透明介质(如透镜和光纤)中的折射和/或总内部反射。
用白光或单色光束照射棱镜。探索棱镜如何折射光线,并调查影响折射量的因素。棱镜的折射率,棱镜的宽度,棱镜的角度,光的角度,光的波长可以调节。5分钟预告
确定光束从一种介质移动到另一种介质的折射角度。入射角和每个折射率都可以变化。使用所提供的工具,可以测量折射角,并且还可以比较每种物质中波的波长和频率。5分钟预告
9P.2.3.3.4:利用光的性质,包括反射、折射、干涉、多普勒效应和光电效应,解释现象和描述应用。
用白光或单色光束照射棱镜。探索棱镜如何折射光线,并调查影响折射量的因素。棱镜的折射率,棱镜的宽度,棱镜的角度,光的角度,光的波长可以调节。5分钟预告
观察移动车辆发出的声波。测量车辆移动时前后声波的频率,说明多普勒效应。声波的频率、声源的速度和声速都可以被操纵。车辆的运动可以是线性的、振荡的或圆形的。5分钟预告
推导出一个公式来计算迎面而来声源和后退声源的频率。同时,计算由一个移动的观察者和一个静止的声源引起的多普勒频移。源速度、声速、观察者速度和声音频率都可以被操纵。5分钟预告
在虚拟实验室中,向金属板发射一束光,观察表面电子的影响。金属的种类、波长和光量都可以调节。可以产生一个电场来抵抗电子并测量它们的初始能量。5分钟预告
确定光束从一种介质移动到另一种介质的折射角度。入射角和每个折射率都可以变化。使用所提供的工具,可以测量折射角,并且还可以比较每种物质中波的波长和频率。5分钟预告
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景,包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节,以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
9P.2.3.3.5:比较波模型和粒子模型解释光的性质。
在虚拟实验室中,向金属板发射一束光,观察表面电子的影响。金属的种类、波长和光量都可以调节。可以产生一个电场来抵抗电子并测量它们的初始能量。5分钟预告