第5章第4讲 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 课件-2027届高考物理一轮复习考点精讲

该高中物理高考复习课件聚焦“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验专题，依据高考评价体系明确实验器材、控制变量法应用、数据处理等考查要求，通过考点梳理分析常规实验（占比60%）与创新实验（占比40%）的权重，归纳出实验步骤补充、误差分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+素养提升”策略，以教材改编典例1和DIS实验典例2为载体，通过控制变量法分析数据（如F与m、n²、r关系归纳）培养科学思维，结合力传感器等创新器材操作强化科学探究素养。特设易错点指导（如转速控制、力读数稳定）和答题模板，助力学生掌握实验题得分技巧，教师可据此开展高效复习教学。

第五章　圆周运动与万有引力定律 第4讲　探究向心力大小与半径、角速度、 质量的关系 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 能完成“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 控制变量 向心力大小 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 向心力F与小球质量m成正比，与转速n的平方 成正比，与运动半径r成正比(或向心力F与小球质量m、转速n的平方、运动半径r的乘积成正比) -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 难以保证小球做匀速圆周运动 [或转速难按比例调出，红格数(力的读数)不稳定，难定量化] 安装可调速电动转动装置(合理即可) -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 甲 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 线速度 F＝0.88v2 0.088 kg -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 谢谢观看 -- 第五章　圆周运动与万有引力定律 考点一　常规实验 【考点内化】 1．实验器材。 用如图所示向心力演示仪做实验，明确实验方案，即采用控制变量法和比例法。 (1)选择质量成比例的两个小球，分别放在长槽半径等于短槽半径处，保持塔轮转动的角速度相同，观察两管中露出柱体的格数，比较向心力的大小，得出向心力的大小与质量的关系。 (2)选择质量相等的两个小球，分别放在长槽半径等于短槽半径处，控制塔轮成比例的角速度转动，观察两管中露出柱体的格数，比较向心力的大小，得出向心力的大小与角速度的关系。 (3)选择质量相等的两个小球，分别放在长槽半径为短槽半径2倍处，保持塔轮转动的角速度相同，观察两管中露出柱体的格数，比较向心力的大小，得出向心力的大小与半径的关系。 2．实验过程。 (1)分别将两个质量相等的小球放在实验仪器的两个小槽中，且小球到转轴距离相同，即圆周运动半径相同。将皮带放置在适当位置使两塔轮转动，记录不同角速度下的向心力大小。 (2)分别将两个质量相等的小球放在实验仪器的长槽和短槽两个小槽中，将皮带放置在适当位置使两塔轮转动角速度相等，小球到转轴距离不同，即圆周运动半径不等，记录不同半径的向心力大小。 (3)分别将两个质量不相等的小球放在实验仪器的两个小槽中，且小球到转轴距离相同，即圆周运动半径相等，将皮带放置在适当位置使两塔轮转动角速度相等，记录不同质量下的向心力大小。 3．验证向心力公式。 如图所示，在刻度尺上钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m、直径为d的小钢球。将刻度尺固定在水平桌面上，使钢球在水平面内做圆心为O的匀速圆周运动，待钢球的运动稳定后，从刻度尺上方，保持视线垂直于刻度尺往下看，估测钢球外侧到点O的距离r。再测量转动n圈的时间t，计算转动的周期，再用刻度尺测出圆锥摆的高度，就可验证向心力公式。 【考教衔接】 　(教材改编)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与小球质量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物体的质量的关系，必须采用____________法。 (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______________之比。 (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n/(r/s) 向心力大小F/红格数 (图中黑色部分) 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 根据以上数据，可归纳概括出向心力F与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是_________________________________________ _____________________________________________________________________________________。(用文字表述) (4)实验中不好控制的操作是________________________________ ________________________________________________________。 (5)提出解决困难的方法：____________________________________。 考点二　创新实验 【考点内化】 1．创新实验器材。 2．创新实验原理(传感器直接测量)。 3．创新实验设计(几何转化＋受力分析)。 【考教衔接】 　如图甲所示为一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上。圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。 A B C 乙 (1)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持__________不变。 (2)以下数据表和图乙的三个图像，是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时，并保持圆柱体质量不变，半径r＝0.1 m的条件下得到的。研究图像后，可得到向心力F和圆柱体速度v的关系是_______________。 v/(m/s) 1 1.5 2 2.5 3 F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9 (3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图像可以推算出，本实验中圆柱体的质量为____________。 $