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1、向心力实验器篇一：电子科技大学PASCO向心力实验 PASCO物理实验报告 姓名：夏云 学号:2021030050025时间:2021.3.10 成绩:_ 一 实验名称：向心力实验（实验C：改变悬挂物的质量m；半径 r和力F为恒定） 二 实验目的：研究改变悬挂物物体质量，所带来的对作圆周运动 物体的影响.橘红色指示灯 挂钩 Figure 1向心力实验示意图 物体（质量m）做圆周运动时，沿半径r指向圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力,又称法向力.向心力公式：F=mr 2=mv2/r =42mr/T2 (F向指向心力) 式中，v是切线方向速度，是角速度，T是转动一周的时间即
2、周期。 通过调整加载砝码，使侧臂柱上的悬挂物保持垂直悬挂在.刻度线上，此时悬挂物所在位置到.柱支架中心距离即为物体做圆周运动的半径r，同时调整.柱支架指示器与桔红色指示器在同一水平位置，取下砝码和砝码挂钩，启动转动驱动器，缓慢增加旋转速度直到桔红色指示器与.柱支架指示器在同一水平位置，此时滑轮所悬挂的砝码及砝码挂钩的重力等于由弹簧提供的向心力F。 四 数据记录： 表1.改变悬挂物质量的实验数据记录表 五 数据处理及结果分析（表格数据要有详细的必要的的计算过程， 数据结果分析是重点）; 实验数据分析： 1旋转过程中，无法保证桔红色指示器与.柱支架指示器在同一水平位置，由此得到的周期会有误差 2.
3、 进行数据处理时，计算由于四舍五入会产生误差 六 回答思考题； 1. 实验C中，当转动物体的质量增加时，向心力是增加了还是减少了？ 答：当悬挂物m增加时，向心力不变。因为在实验中当桔红色指示器与.柱支架指示器在同一水平位置时，侧臂柱上的悬挂物保持垂直悬挂在.刻度线上，此时向心力在水平方向，而悬挂物只在竖直方向受力，因此悬挂物质量与向心力无关。 2. 分析实验的误差原因。答： 1.实验设备自身存在一定的误差。 2旋转过程中，无法保证桔红色指示器与.柱支架指示器在同一水平位置，只能保证桔红色指示器在.柱支架指示器位置上下来回振动，由此造成误差。 七 建议篇二：关于向心力演示实验的研究 关于向心力演
4、示实验的研究 制作人： 崔 颖 单位：朝阳外国语学校 一、 制作动机 摩擦力提供向心力是向心力习题课教学的难点 之一，以往学生很难理解和接受是摩擦力为物体提供 向心力。但是此模型取自生活中的情景，例如自行车 拐弯，汽车在平路上拐弯等，这些现象都是摩擦力提 供了向心力，习题中也常常出现这些情景，让学生判 断向心力来源，求解临界速度等。所以我就制作了这 样一个电动转盘，如图1所示，让小螺母随圆盘一起 转动，对比小螺母在较光滑平面和较粗糙平面的运动，图 1 电动转盘实物图 学生观察到此现象从而较容易地分析出摩擦力提供向心力的结论，突破难点。并且渗透了用科学的方法和思维探究问题。 二、制作所需主要器材
5、 电动机、变速器、圆盘、螺母。 三、教学过程 老师演示：如图2所示，小螺母在粗糙平面上做圆周运动， 并提问：请同学们猜一猜，是什么力提供了向心力？ 学生回答：可能是摩擦力。 老师：用什么方法检验一下我们的猜测是否正确呢？ 学生讨论回答：去掉摩擦力，看小螺母是否还能做圆周运 动。如果小螺母不能做圆周运动说明是摩擦力提供了向心 力；如果还能做圆周运动，说明不是摩擦力提供向心力。 老师：这个方法很好，不过绝对光滑的平面我们找不到， 我们可以用一个较光滑的平面试一试，它的摩擦因数也 很小。 老师演示：如图3所示，小螺母在较光滑平面上无法做 圆周运动。从而证明了学生的猜想是正确的。 四、教学效果 学生从
6、直观的、鲜明的现象对比中很容易地明确了摩擦力提供向心力的结论。突破了分 1 / 2 图 2 小螺母在粗糙平面上篇三：向心力大小验证演示器教案1 向心力大小验证演示器（教案） 黎平第一民族中学物理组 蒋 勇 物体做曲线运动是自然界最普遍的运动，而任何一个曲线运动都可以看作是若干小段的圆周运动，因此圆周运动知识是高中物理教材编排的重点内容之一，学习和掌握圆周运动规律是高中学生应具备的基本素质。物体做怎样的圆周运动跟需要多大的向心力有关，但是教材是直接给出向心力加速度公式an?2/r或 an?2r ，再根据牛顿第二定律，得到向心力公式Fn?m?2/r或Fn?m?2r， 这样学生对公式的来源和正确性持
7、有疑虑，公式缺乏可信度，掌握和验证向心力大小公式成为必要。 原来的向心力演示器有的只能定性的得到向心力大小跟物体的质量、圆周半径、线速度（或转速）有关，没有定量测定或验证向心力大小，有一些向心力演示器虽然能够验证向心力大小公式，但成在仪器结构复杂，学生操作困难，用手转动难以控制好均匀的转速，误差较大等缺点，基于这些向心力演示器的弊端，本人在认真研究向心力大小演示装置的基础上，设计和改进了向心力大小验证演示器，该演示器有如下特点： 1、 设计原理思路清晰，学生易懂，设计方法独特； 2、 设计结构简单合理，仪器材料可拆拼，实验以电机带动转动，保证物体做圆周运动均匀稳定，而且转速、物体质量均可增减调
8、节，能验证向心力大小公式具有普遍性； 3、 实验过程易于操作，读数准确，能定量测出向心力大小与物体质量、转动半径、转速的关系，误差较小，对向心力公式Fn?m?2/r或Fn?m?2r得到很好的验证。 实验仪器装置示意图如下： 1817 铁板底座 中心轴 铁杆支架 铁片连杆 小电动机电动机调速旋钮 电机转轴 皮带 大皮带轮 转动板 11 弹簧 12 弹簧指针13 细线 14 滑槽 15 带滑轮载物筒 16 载物筒指针17 标尺 18 橡皮条19 白纸20 夹子 实验原理及过程：实验时，启动电机，调节电机调速旋钮，让电机转动轴通过皮带带动大皮带轮旋转起来，根据需要可调节电机旋钮改变转动 14的载物筒
9、15的快慢，固定在大皮带轮上的木板通过大皮带轮转动，装在滑槽跟13跟弹簧11相连，木板匀速转动时，处于着转动，做圆周运动，载物筒通过细线 16可以指示物体做匀速圆周运动的半径，载物筒重心之上的载物筒指针处于弹簧12可以指示向心力大小，前端的弹簧指针为了能清楚的指示匀速圆周运动的半径17用两根橡皮条挂住，和向心力大小，将卡在中心轴和铁杆支架槽中的标尺20夹住白纸条19，让白纸条露出标尺下面少许，当木板匀速转标尺后面用两夹子 动稳定后，用双手将标尺按下，涂有墨水的载物筒指针和弹簧指针在露出的白纸中划有痕迹，从痕迹处可以很方便地读出圆周运动半径r的大小以及向心力F大小。 用秒表测出木板匀速转动的20
10、次或30次不等的时间，进而求得转速n。用天平称出载物筒（含小球或砝码）质量m。 将测出的半径r、向心力F、载物筒（含小球或砝码）质量m及转速n代入向心力大小公式Fn?m?2?n?r，在误差允许的范围内，即可验证该公式成立。验 2 证了也公式Fn?m?2?n?r成立也即验证了公式Fn?m?2/r或Fn?m?2r成立。 2 为使公式的成立不是偶然性，可以通过改变转速和载物筒（含小球或砝码）质量，得到多组向心力、载物筒质量、转速、半径数据，分别代入公式 Fn?m?2?n?r进行验证，使向心力公式的成立具有普遍性。数据记录表格设计2 本实验操作简便，实验过程直观，测量数据方便，通过计算，实验误差率小 于10%，能使向心力公式得到很好的验证。 个人认为，对向心力公式进行验证非常必要，在学校没有较好的验证仪器条件下，本人创新设计了该向心力大小验证演示器，通过反复实验，在误差允许的情况下，能对向心力公式得到很好的验证，实验过程操作简便，实验现象明显直观，测量数据准备。自我感觉实验设备比较笨重，在有限的条件下，仪器做得比较粗糙，由于小滑轮总有一定摩擦，弹簧前端指针还不很稳固，实验最后结果不可避免地存在一定误差，在以后的设计中，将从这些不足之处再加以改进，争取做到更完美。 向心力实验器