第四章 实验六 探究向心力大小的表达式-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套课件（人教版 新教材 新高考）

一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 实验六　探究向心力大小的表达式 * 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 一、实验目的 1．学会使用向心力演示器。 2．探究向心力大小与半径、角速度、质量的定量关系，得出向心力大小的表达式。 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 二、实验原理 本实验探究了向心力与多个物理量之间 的关系，因而实验方法采用了控制变量 法，如图所示，匀速转动手柄，可以使 塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小 球也就随之做匀速圆周运动，此时小球 向外挤压挡板，挡板对小球有一个向内(指向圆周运动圆心)的弹力作为小球做匀速圆周运动的向心力，而该弹力大小可以通过标尺上的刻度读出，该读数显示了向心力大小。 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 三、实验器材 向心力演示器、质量不等的小球。 四、实验步骤 1．把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度不一样。探究向心力的大小与角速度的关系。 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 2．保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度相同。探究向心力的大小与半径的关系。 3．换成质量不同的球，使两球的转动半径相同。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度也相同。探究向心力的大小与质量的关系。 4．重复几次以上实验。 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 五、数据处理 1．m、r一定 序号 1 2 3 4 5 6 F向 ω ω2 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 2.m、ω一定 序号 1 2 3 4 5 6 F向 r 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 3.r、ω一定 序号 1 2 3 4 5 6 F向 m 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 4.分别作出F向－ω2、F向－r、F向－m的图像，分析向心力与角速度、半径、质量之间的关系，并得出结论。 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 六、注意事项 使用向心力演示器时应注意： 1．将横臂紧固螺钉旋紧，以防小球和其他部件飞出而造成事故。 2．摇动手柄时应力求缓慢加速，注意观察其中一个测力计的格数。达到预定格数时，即保持转速均匀恒定。 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 1．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 　　自主探究 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 (1)本实验采用的科学方法是________。 A．控制变量法 B．累积法 C．微元法 D．放大法 解析：(1)探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，要采用控制变量法探究，故正确选项为A。 A 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 (2)图示情境正在探究的是________。 A．向心力的大小与半径的关系 B．向心力的大小与线速度大小的关系 C．向心力的大小与角速度大小的关系 D．向心力的大小与物体质量的关系 解析：(2)实验中，两小球的种类不同，故是保持两小球的转动半径、转动的角速度相同，探究向心力的大小跟物体质量的定量关系，故正确选项为D。 D 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 (3)通过本实验可以得到的结论是________。 A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 解析：(3)两小球的转动半径、转动的角速度相同，探究向心力的大小跟物体质量成正比，故正确选项为C。 C 一轮·物理 实验知识 ·基础落实 跟踪检测 · 巩固提升 实验要点· 互动探究 2．用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所 需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之 间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动 手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动， 槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对 钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降