第四章 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系.pptxVIP

202X;教材帮读透教材融会贯通;“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验是课标新增实验，该实验主

要考查学生理解知识的能力，能切实地将科学探究的素养落到实处.往年高考对该实

验的考查力度不是很大，却在2023年浙江1月卷中进行了考查，可见，高考命题开

始加大对该新增实验的考查力度，预计2025年高考该实验出现的概率相对较大.;1.实验目的

探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系.;3.实验器材

向心力演示器、质量不等的小球.

4.实验步骤

(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(即圆

心)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转盘转动，记录不同角速度下的向心力大

小(格数).

(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

置在适当位置使两转盘转动???速度相等、小球到转轴(即圆心)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(格数).

(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(即圆

心)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转盘转动角速度相

等，记录不同质量下的向心力大小(格数).;5.数据处理;命题点1教材基础实验

1.[实验原理与操作/2023浙江1月]“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示.

(1)采用的实验方法是?.;(2)在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀

速转动.此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的?

之比(选填“线速度大小”“角速度平方”或“周期平方”)；在加速转动手柄过程

中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值(选填“不变”“变大”或

“变小”).;2.[数据处理]一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统“探究物体做圆周运

动时向心力与角速度、半径的关系”.在保证重物的质量m和做圆周运动的角速度ω

不变的情况下，改变重物做圆周运动的半径r，得到几组向心力F与半径r的数据，记

录到表1中.

表1向心力F与半径r的测量数据;在保证重物的质量m和做圆周运动的半径r不变的情况下，改变重物做圆周运动的角

速度ω，得到几组向心力F和角速度ω的数据，记录到表2中.;(1)根据上面的测量结果，分别在图甲和图乙中作出F－r图线和F－ω图线.;(2)若作出的F－ω图线不是直线，可以尝试作F－ω2图线，试在图丙中作出F－

ω2图线.;(3)通过以上实验探究可知，向心力与转动半径成?，与角速度的平方

成?.;命题点2创新设计实验;已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：;(2)钢球经过光电门时所受合力的表达式F合＝?；;(3)若在实验误差允许的范围内F向＝F合，则验证了向心力与线速度的关系.该实验可

能的误差有.(写出一条即可);4.[实验目的创新]如图甲所示，某同学为了比较不同物体与转盘间动摩擦因数的大

小设计了该装置.已知固定于转轴上的角速度传感器和力传感器与电脑连接，通过一

不可伸长的细绳连接物块，细绳刚好拉直，物块随转盘缓慢加速.在电脑上记录如图

乙所示图像.换用形状和大小相同但材料不同的物块重复实验，得到物块a、b、c分

别对应的三条直线，发现a与c的纵截距相同，b与c的横截距相同，且符合一定的数

量关系.回答下列问题：

(1)物块没有看作质点对实验是否有影响？(选填“是”或“否”).;(2)物块a、b、c的密度之比为?.;(3)物块a、b、c与转盘之间的动摩擦因数之比为?.;;;1.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大小F跟

小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系.;(3)该同学通过实验得到如下表的数据：;(4)实验中遇到的问题有?