一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.定性感知向心力的大小與什么因素有關(guān)。2.學(xué)會(huì)使用向心力演示器。3.探究向心力與質(zhì)量、角速度、半徑的定量關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)器材向心力演示器、小球等。
三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)的基本思想——___________。2.實(shí)驗(yàn)原理:勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可以使塔輪、長(zhǎng)槽和短槽勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的小球也就隨之做_____________,這時(shí)小球向外擠壓擋板,擋板對(duì)小球的_________提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的_______,同時(shí)小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮彈簧測(cè)力套筒里的彈簧,彈簧的_______可以從標(biāo)尺上讀出,該讀數(shù)顯示了向心力的_____。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):(1)控制m和r相同時(shí),觀察___與_______的比值。 (2)控制m和ω相同時(shí),觀察__與_______的比值。(3)控制r和ω相同時(shí),觀察__與_______的比值。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程一、實(shí)驗(yàn)步驟1.把質(zhì)量相同的小球放在長(zhǎng)槽和短槽上,使它們的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同,調(diào)整塔輪上的皮帶,使兩個(gè)小球的角速度不一樣,探究向心力的大小與角速度的關(guān)系。2.保持兩個(gè)小球質(zhì)量不變,增大長(zhǎng)槽上小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,調(diào)整塔輪上的皮帶,使兩個(gè)小球的角速度相同,探究向心力的大小與半徑的關(guān)系。3.換成質(zhì)量不同的球,分別使兩球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同,調(diào)整塔輪上皮帶,使兩球的角速度也相同,探究向心力與質(zhì)量的關(guān)系。4.重復(fù)幾次以上實(shí)驗(yàn)。
二、數(shù)據(jù)收集與分析1.m、r一定:
4.分別作出F向 -ω2、F向 -r、F向 -m的圖像。
【誤差分析】1.實(shí)驗(yàn)原理不完善造成系統(tǒng)誤差:小球所受的向心力應(yīng)該由彈簧的彈力、重力、槽的支持力的合力來(lái)提供。2.測(cè)量、操作不夠準(zhǔn)確造成偶然誤差:實(shí)際操作過(guò)程中很難保證小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
【實(shí)驗(yàn)探究】1.通過(guò)控制變量法,我們發(fā)現(xiàn)向心力的大小和m、r、ω存在什么樣的關(guān)系?(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)提示:①在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度的平方成正比。②在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成正比。③在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比。
2.你能根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)規(guī)律寫(xiě)出向心力的表達(dá)式嗎?(科學(xué)思維)提示:Fn=mrω2=m 。
【類(lèi)型1】實(shí)驗(yàn)操作【典例1】用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。
(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是　　　?A.控制變量法　　　　 B.累積法C.微元法　　D.放大法(2)圖示情境正在探究的是　　　?A.向心力的大小與半徑的關(guān)系B.向心力的大小與線速度大小的關(guān)系C.向心力的大小與角速度大小的關(guān)系D.向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系
(3)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是　　?A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與線速度的大小成正比C.在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成反比
【解析】(1)在這個(gè)裝置中,控制半徑、角速度不變,只改變質(zhì)量,來(lái)探究向心力與質(zhì)量之間的關(guān)系,故采用了控制變量法,A正確。(2)控制半徑、角速度不變,只改變質(zhì)量,來(lái)探究向心力與質(zhì)量之間的關(guān)系,所以D選項(xiàng)正確。(3)通過(guò)控制變量法,得到的結(jié)論為在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比,所以C選項(xiàng)正確。答案:(1)A　(2)D　(3)C
【類(lèi)型2】數(shù)據(jù)處理【典例2】如圖所示,在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量相同的鋼球①②分別放在轉(zhuǎn)盤(pán)A、B上,它們到所在轉(zhuǎn)盤(pán)軸的距離之比為2∶1,a、b分別是與A盤(pán)、B盤(pán)同軸的輪,a、b輪半徑之比為1∶2,用皮帶連接a、b兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼球①②所受向心力之比為(　　)A.8∶1　　　　　B.4∶1C.2∶1 D.1∶2
【解析】選A。皮帶傳動(dòng),邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等,所以va=vb,a輪、b輪半徑之比為1∶2,所以由v=rω得 ,共軸的點(diǎn)角速度相等,兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等,則ω1∶ω2=2∶1,根據(jù)向心加速度a=rω2,得a1∶a2=8∶1,鋼球的質(zhì)量相等,由F=ma得,向心力之比F1∶F2=8∶1,所以A正確。
1.向心力演示器如圖所示,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1,可使變速塔輪2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤(pán)上,可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿使彈簧測(cè)力套筒7下降,從而露出標(biāo)尺8,標(biāo)尺8上露出的等分格子的多少可以顯示出兩球所受向心力的大小。
(1)現(xiàn)將小球分別放到兩邊的槽內(nèi),為探究小球受到的向心力大小與角速度大小的關(guān)系,下列做法正確的是(　　)A.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下,用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)B.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下,用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)C.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下,用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)D.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下,用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)
(2)在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了　　　　　　　探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。?【解析】(1)要探究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系,需控制小球的質(zhì)量和半徑不變,所以A正確,B、C、D錯(cuò)誤。(2)由前面分析可知該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法。答案:(1)A　(2)控制變量法
2.如圖所示,同學(xué)們分小組探究影響向心力大小的因素。同學(xué)們用細(xì)繩系一紙杯(杯中有30 mL的水)在空氣中甩動(dòng),使杯在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),來(lái)感受向心力。如圖甲,繩離杯心40 cm處打一結(jié)點(diǎn)A,80 cm處打一結(jié)點(diǎn)B,學(xué)習(xí)小組中一位同學(xué)用手表計(jì)時(shí),另一位同學(xué)操作,其余同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
操作一:手握繩結(jié)A,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)1周,體會(huì)向心力的大小。操作二:手握繩結(jié)B,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)1周,體會(huì)向心力的大小。操作三:手握繩結(jié)A,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)2周,體會(huì)向心力的大小。操作四:手握繩結(jié)A,再向杯中添加30 mL的水,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)1周,體會(huì)向心力的大小。
(1)操作二與一相比較:質(zhì)量、角速度相同,向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大小有關(guān);操作三與一相比較:質(zhì)量、半徑相同,向心力的大小與角速度的大小有關(guān);操作四與一相比較:　　　　　　　　　　相同,向心力大小與　　　　　有關(guān);?(2)物理學(xué)中此種實(shí)驗(yàn)方法叫　　　　　　　　法。?(3)小組總結(jié)階段,在空中甩動(dòng),使杯在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的同學(xué)談感受時(shí)說(shuō):“感覺(jué)手腕發(fā)酸,感覺(jué)力的方向不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力,跟書(shū)上說(shuō)的不一樣?！蹦阏J(rèn)為該同學(xué)的說(shuō)法是否正確?為什么?
【解析】根據(jù)向心力公式F向=mω2r,由牛頓第二定律,則有FT=mω2r;操作二與一相比較:質(zhì)量、角速度相同,向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大小有關(guān);操作三與一相比較:質(zhì)量、半徑相同,向心力的大小與角速度的大小有關(guān);操作四與一相比較:角速度、半徑相同,向心力大小與質(zhì)量有關(guān);物理學(xué)中此種實(shí)驗(yàn)方法叫控制變量法。該同學(xué)受力分析的對(duì)象是自己的手,我們實(shí)驗(yàn)受力分析的對(duì)象是紙杯,細(xì)線的拉力提供紙杯做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,指向圓心。細(xì)線對(duì)手的拉力與向心力大小相等,方向相反,背離圓心。

相關(guān)課件

物理必修 第二冊(cè)2 向心力課文課件ppt：

這是一份物理必修 第二冊(cè)2 向心力課文課件ppt，共42頁(yè)。PPT課件主要包含了導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)，共研·突破關(guān)鍵能力，精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)，作用效果，角速度，角速度的平方，答案AD，答案C，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，控制變量等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力教學(xué)課件ppt：

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力教學(xué)課件ppt，共55頁(yè)。PPT課件主要包含了向心力，實(shí)驗(yàn)必備·合作探究，角速度，思考辨析，角速度的平方，實(shí)驗(yàn)研析·創(chuàng)新應(yīng)用，探究，教材原型實(shí)驗(yàn)，探究，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力教課內(nèi)容ppt課件：

這是一份人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力教課內(nèi)容ppt課件，共23頁(yè)。PPT課件主要包含了知識(shí)點(diǎn)一向心力，觀圖助學(xué)，實(shí)驗(yàn)儀器，向心力演示器，答案A等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)課件 更多

2021學(xué)年2 向心力教學(xué)演示ppt課件

2021學(xué)年2 向心力教學(xué)演示ppt課件
2021學(xué)年2 向心力教學(xué)ppt課件

2021學(xué)年2 向心力教學(xué)ppt課件
高中物理第六章 圓周運(yùn)動(dòng)2 向心力教學(xué)ppt課件

高中物理第六章 圓周運(yùn)動(dòng)2 向心力教學(xué)ppt課件
高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力多媒體教學(xué)課件ppt

高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力多媒體教學(xué)課件ppt
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)電子課本

2 向心力

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第二冊(cè)

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專(zhuān)業(yè)更值得信賴(lài)
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部