(配套课件)第四章 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

实验六　探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 一、实验基本技能 1．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、质量的关系。 2．实验原理 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (2)定性感知实验设计思路 如图所示，细线穿在圆珠笔的杆中，一端拴住小球，另一端用一只手牵住，另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动，使小球做圆周运动，可近似地认为作用在小球上的细线的拉力提供了小球做圆周运动所需的向心力，而细线的拉力可用牵住细线的手的感觉来判断。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 3．实验器材：质量不同的小球若干，空心圆珠笔杆，细线(长约60 cm)，向心力演示器。 4．实验步骤 向心力演示器 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (1)向心力大小与哪些因素有关的定性感知。 ①在小物体的质量和角速度不变的条件下，改变小物体做圆周运动的半径进行实验。 ②在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变物体的角速度进行实验。 ③换用不同质量的小物体，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作。 (2)向心力与质量、角速度、半径关系的定量分析。 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。注意向心力的大小与角速度的关系。 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。注意向心力的大小与半径的关系。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 考点一　教材原型实验(基础考点) 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。 精典题型 深度研析 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (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 (2)图示情景正在探究的是________________。 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 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (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 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 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。 (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。 (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。 答案：(1)A　(2)D　(3)C 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 2．某同学利用如图所示的向心力演示器定量探究匀速圆周运动所需向心力F跟小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系。 (1)为了单独探究向心力跟小球质量的关系，必须用________________法。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (2)转动手柄可以使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球随之做匀速圆周运动。这时我们可以看到弹簧测力筒上露出标尺，通过标尺上红白相间等分格数，即可求得两个球所受的__________________________________________________________。 (3)该同学通过实验得到如下表的数据 次数 球的质量m/g 转动半径r/cm 转速/每秒几圈n/(r·s－1) 向心力大小F/红格数 1 14.0 15.00 1 2 2 28.0 15.00 1 4 3 14.0 15.00 2 8 4 14.0 30.00 1 4 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 根据以上数据，可归纳概括出向心力F跟小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是：_______