第2章 第2节 第1课时 实验：探究影响向心力大小的因素-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第二册教用课件(教科版)

该高中物理课件聚焦向心力大小与质量、角速度、半径关系的探究，通过变速塔轮实验装置操作，如移动皮带改变塔轮半径，结合v=ωr等前序知识，搭建从圆周运动规律到实验验证的学习支架，帮助学生理解实验原理与变量控制。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过多实验情境（如塔轮传动分析、F-v²图像绘制），引导学生经历实验设计、数据处理与推理过程，例如根据向心力公式推导塔轮半径比或由图像纵截距求重力。这既提升学生实验能力与科学推理素养，也为教师提供直观教学案例，助力高效教学。

课后　达标检测 1 1．(2024·浙江余姚中学期末)在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，实验装置如图所示。若将变速塔轮上的皮带一起往下移动一层，则短槽和长槽的角速度之比会__________(选填“变大”“不变”“变小”或“无法确定”)。 变大 课后　达标检测 1 2 3 长、短槽内同时放有三个小球，其中2号球的质量等于3号球质量，且是1号球质量的2倍；1号球和3号球到转轴的距离是2号球到转轴距离的一半。若皮带所在左、右塔轮的半径相等，则在加速转动手柄过程中，左、右标尺露出的红白等分标记长度都会__________(选填“变长”“不变”“变短”或“无法确定”)；在匀速转动的过程中，左、右标尺露出的红白等分标记长度之比约为________。 变长 5∶2 课后　达标检测 1 2 3 课后　达标检测 1 2 3 2．(2024·江苏无锡联考)用如图所示的实验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，转动手柄使变速塔轮匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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，从而露出标尺上的红白相间的等分格。请回答相关问题： 2 3 1 课后　达标检测 (1)左、右筒露出标尺上的红白相间的等分格之比表示的是______________。 A．A、B两球的向心力之比 B．A、B两球的线速度之比 C．A、B两球的角速度之比 解析：左、右筒露出标尺上的红白相间的等分格之比表示的是A、B两球的向心力之比。 A 2 3 1 课后　达标检测 C 2 3 1 课后　达标检测 2 3 1 课后　达标检测 3．某同学用如图所示的装置探究物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，直径为d的钢球静止于A点，将光电门固定在A的正下方。钢球底部竖直地粘住一片宽度为x的遮光条。 2 3 1 课后　达标检测 (1)用天平测出钢球质量，用刻度尺测出摆线长度。 (2)将钢球拉至不同位置由静止释放，读出钢球经过A点时力传感器的读数F及光电门的遮光时间t，算出钢球速度的平方值，具体数据见下表： 项目 1 2 3 4 5 F/N 0.124 0.143 0.162 0.181 0.200 v2/(m2·s－2) 2.0 4.0 5.8 8.0 10.1 2 3 1 课后　达标检测 请在下面的坐标图中，画出F－v2的关系图像。 2 3 1 课后　达标检测 解析：画出F－v2的关系图像如图所示。 答案：见解析图 2 3 1 课后　达标检测 (3)由图像可知，钢球所受的重力为________N。 0.104 2 3 1 课后　达标检测 (4)若图线的斜率为k，钢球质量为m，重力加速度为g，则F与v2的关系式为______________(用所给物理量的符号表示)。 F＝kv2＋mg 2 3 1 课后　达标检测 (5)某同学通过进一步学习知道了向心力的公式，发现实验中使用公式m求得钢球经过A点的向心力比测量得到的向心力大，你认为产生误差的主要原因是___________________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析：产生误差的主要原因是光电门测出的是遮光条通过时的速度，大于钢球球心通过最低点的速度，即速度测大了。 光电门测出的是遮光条通过时的速度，大于钢球球心通过最低点的速度 2 3 1 课后　达标检测 $