第6章 2 向心力 第2课时 实验：探究向心力大小的表达式-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

人教物理必修第二册 返回导航 上页下页 第2课时实验：探究向心力大小的表达式 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 [学习目标要求] 1.采用控制变量法探究向心力大小与半径、角速度、 质量的关系。2.能分析归纳实验信息，形成与实验目的相关的结论。3. 能够通过实验器材的改进与创新探究向心力大小的影响因素。 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 实验必备自主探究 实验研析创新学习 课堂检测巩固演练 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 实验必备 自主探究 实验目的 1.学会使用向心力演示器。 2.探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系。 二、实验仪器 1.手柄 2.变速塔轮 3.变速塔轮 4.长槽 4 5.短槽 2 3 6.横臂 7.弹簧测力套筒 8.标尺 向心力演示器 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 三、实验原理与设计 1.实验原理 匀速转动手柄，可以使变速塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球 也随着做匀速圆周运动。这时，小球向外挤压横臂的挡板，挡板对小 球的作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球对挡板的 反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。根 据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力 的比值。 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 2.实验设计一 控制变量法 (1)在小球的质量和角速度不变的条件下，改变小球做圆周运动的半径 进行实验。 (2)在小球的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变小球的角速 度进行实验。 (3)换用不同质量的小球，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操 作。 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 四、实验步骤 1.保持m和r一定：研究小球做圆周运动所需向心力Fn与角速度w之间 的关系（如图所示），记录实验数据。 钢球 钢球 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 研究向心力与角速度之间的关系 序号 1 2 3 4 5 6 Fn w 02 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 2.保持w和m一定：研究小球做圆周运动所需向心力Fn与半径r之间的关 系（如图所示），记录实验数据。 钢球钢球 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 研究向心力与半径之间的关系 序号 1 3 2 45 6 Fn