2020版高考物理人教版山东一轮复习课件:实验6 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系(共30张PPT).ppt

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2022届高考物理一轮复习 第20讲 实验六:探究向心力大小与半径、角速度和质量的关系 课件

2022届高考物理一轮复习 第20讲 实验六:探究向心力大小与半径、角速度和质量的关系 课件

第二十讲 实验六:探究向心力大小与半径、角速度和质量的关系1.实验仪器向心力演示器2.实验思路采用控制变量法(1)在小球的质量和角速度不变的条件下,改变小球做圆周运动的半径。

(2)在小球的质量和圆周运动的半径不变的条件下,改变小球的角速度。

(3)换用不同质量的小球,在角速度和半径不变的条件下,重复上述操作。

3.数据处理:分别作出F n -ω2、F n -r 、F n -m 的图像。

4.实验结论(1)在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成______。

(2)在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成______。

(3)在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成______。

正比正比正比考点一 定性探究影响向心力大小的因素【典例1】 (2020·山东邹城市一中月考)如图所示,同学们分小组探究影响向心力大小的因素。

同学们用细绳系一个小沙袋在空气中甩动,使小沙袋在水平面内做圆周运动,来感受向心力。

(1)下列说法中正确的是________。

A.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力将不变B.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力将增大C.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变D.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将增大(2)如图,绳上离小沙袋重心40 cm处打一个绳结A, 80 cm处打一个绳结B,学习小组中一位同学用手表计时,另一位同学操作,其余同学记录实验数据:操作一:手握绳结A,使小沙袋在水平方向每秒运动1周,体会向心力的大小。

操作二:手握绳结B,使小沙袋在水平方向每秒运动1周,体会向心力的大小。

操作三:手握绳结A,使小沙袋在水平方向每秒运动2周,体会向心力的大小。

操作四:手握绳结A,再向小沙袋中添加少量沙子,使小沙袋在水平方向每秒运动1周,体会向心力的大小。

操作二与一相比较:质量、角速度相同,向心力的大小与转动________有关;操作三与一相比较:质量、半径相同,向心力的大小与________有关;操作四与一相比较:角速度、半径相同,向心力大小与________有关。

2025年高中物理复习配套课件含答案解析 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

2025年高中物理复习配套课件含答案解析  实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
坐标原点,由图像可知斜率为 = =
2
,即
0.9
,解得
200−25
=
2

− fmax ,图像不过
≈ 0.257 m.
拓展创新实验
(2)若去掉细线,仍保持滑块到竖直
转轴的距离不变,则转轴转动的最大角
5
速度为___rad/s.
[解析] 由图像可知,当 = 0时,
fmax =
作一条平行于纵轴的辅助线,观察到和图像的交点对
_______________________________________________
应的纵坐标的数值之比约为1:
2: 3
______________________________.
教材原型实验
[解析] 他们得出 ∝ 的结论,其依据是:作一条平
3.换成质量不同的球,分别使两球的转动半径相同.调整塔轮上的皮带,使两个小
球的角速度也相同.注意向心力的大小与小球质量的关系.
4.重复几次以上实验.
教材原型实验
五、数据处理
分别作出n −
2
、n
− 、n − 的图像,分析向心力大小与角速度、半径、质
量之间的关系,并得出结论.
(1)在质量和轨道半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成正比.
转动的角速度可以通过角速度传感器测得.
拓展创新实验
(1)滑块和角速度传感器的总质量为20 g,保持滑块到竖直转轴的距离不变,多
次仅改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数及角速度传感器的示
数 ,根据实验数据得到的 −
2
图像如图乙所示,图像没有过坐标原点的原因
水平直杆不光滑
0.257
2.实验思路

高考物理一轮复习 第四章 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

高考物理一轮复习 第四章 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

(3)物块a、b、c与转盘之间的动摩擦因数之比为_1_∶__2_∶__2_.
由图像知a的纵截距-μamag=-1,b的纵截距-μbmbg=-2,c的纵 截距-μcmcg=-1,结合质量之比得到物块a、b、c与转盘之间的动 摩擦因数之比为1∶2∶2.
课时精练
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. (1)为了单独探究向心力大小跟小球质量的关 系,必须用_控__制__变__量___法;
螺旋测微器的最小分度是0.01 mm,由固定刻度和可动刻度分别读数, 所以d=1.5 mm+23.2×0.01 mm=1.732 mm;
(3)该同学通过改变转速测量多组数据,记录力传感器示数F,算出对应 的线速度v及v2的数值,以v2为横轴,F为纵轴, 作出F-v2图线,如图丙所示,若滑块运动半径 r=0.2 m,由图线可得滑块的质量m=0_._1_3_(0_._1_2 _~__0_._1_4_) _ kg(保留2位有效数字).
为了单独探究向心力大小跟小球质量的关系,需要控制转速n和运动 半径r不变,所以需要采用控制变量法;
12345
(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套筒上露出标尺, 通过标尺上红白相间等分格数,即可求得两 个球所需的_向__心__力__大__小__之__比___;
(2) 通 过 对 图 像 的 观 察 , 兴 趣 小 组 的 同 学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过 进一步的转换,通过绘出__F_与__ω_2__关系 图像来确定他们的猜测是否正确.
通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.可以通过进 一步的转换,通过绘出F与ω2关系图像来确定他们的猜测是否正确, 如果猜测正确,作出的F与ω2的关系图像应当为一条倾斜直线.

高中物理课件 第四章 创新实验课(06) 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

高中物理课件  第四章 创新实验课(06) 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

创新实验课 06探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系一、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.实验基础知识2.实验原理(1)探究方法:控制变量法.(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.(3)定量分析实验设计思路①控制小球质量和运动半径不变,探究向心力大小与角速度的关系.②控制小球质量和角速度不变,探究向心力大小与运动半径的关系.③控制小球运动半径和角速度不变,探究向心力大小与质量的关系.匀速转动手柄,可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动,槽内的小球也就随之做匀速圆周运动.这时,小球向外挤压挡板,挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力.同时,小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧,弹簧的压缩量可以从标尺上读出,该读数显示了向心力大小.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(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.匀速转动手柄,可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动,槽内的小球也就随之做匀速圆周运动.这时,小球向外挤压挡板,挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力.同时,小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧力套筒里的弹簧,弹簧的压缩量可以从标尺上读出,该读数显示了向心力大小.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.③换成质量不同的球,分别使两球的转动半径相同.调整塔轮上的皮带,使两个小球的角速度也相同.注意向心力的大小与质量的关系.④重复几次以上实验.二、规律方法总结1.数据处理(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,使两个小球转动的角速度之比分别为1∶1、1∶2和1∶3,分别读出两球所需的向心力大小,将结果填入表一.表一:m1=m2,r1=r2.(2)把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上,使半径之比为2∶1;调整塔轮上的皮带,使两个小球的角速度相同,分别读出两球所需的向心力大小,将结果填入表二.表二:m1=m2,ω1=ω2.(3)把两个质量不同的小球放在长槽和短槽上,使两球的转动半径相同,调整塔轮上的皮带,使两个小球的角速度相同,分别读出两球所需的向心力大小,将结果填入表三.表三:r1=r2,ω1=ω2.(4)分别作出F向­ω2、F向­r.F向­m的图像.2.实验结论物体做圆周运动需要的向心力跟物体的质量成正比,跟半径成正比,跟角速度的平方成正比.3.注意事项(1)定性感知实验中,轻小物体受到的重力与拉力相比可忽略.(2)使用向心力演示器时应注意:①将横臂紧固螺钉旋紧,以防小球和其他部件飞出而造成事故.②摇动手柄时应力求缓慢加速,注意观察其中一个测力计的格数.达到预定格数时,即保持转速均匀恒定.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.命题点一实验原理与操作例 1(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(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[对点演练]1.某同学用圆锥摆验证向心力公式F=mRω2.先在一张白纸上以O为圆心画一组同心圆,再将白纸铺在水平桌面上,在O点正上方距桌面高为h处的O1处用铁架台(图中未画出)悬挂一质量为m的小球,设法使小球沿着半径为R的圆周运动但恰不与纸面接触.(1)现用刻度尺测得R、h,用天平测得m,用g表示重力加速度,则小球所受的合力F1=______.(2)为了测出小球做圆周运动的角速度ω,先用停表测得小球完成n次圆周运动共用时t,则由向心力公式F=mRω2求得小球做圆周运动的向心力F2=________,代入数值,验证F1=F2是否成立.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.命题点二数据处理与误差分析例 2(1)为了单独探究向心力跟小球质量的关系,必须用________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_________________________________________________________.(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114.015.0012228.015.0014314.015.0028414.030.0014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:________________________________________________(文字表述).(4)实验中遇到的问题有:_________________________(写出一点即可).解析:(1)为了单独探究向心力跟小球质量的关系,需要控制转速n和运动半径r不变,所以需要采用控制变量法.(2)标尺上红白相间等分格子的多少可以显示小球所受向心力的大小,所以通过标尺上红白相间等分格数,即可求得两个球所受的向心力大小之比.(3)根据表格中数据可知向心力F跟小球质量m成正比,跟转速n的平方成正比,跟运动半径r成正比(或向心力F跟小球质量m、转速n的平方、运动半径r的乘积成正比).(4)实验中可能遇到的问题是难以保证小球做匀速圆周运动,转速难按比例调节和露出格子数(或力的读数)不稳定,难定量化.答案:(1)控制变量 (2)向心力大小之比(或向心力之比)(3)向心力F跟小球质量m成正比,跟转速n的平方成正比,跟运动半径r成正比(或向心力F跟小球质量m、转速n的平方、运动半径r的乘积成正比)(4)难以保证小球做匀速圆周运动,转速难按比例调节和露出格子数(或力的读数)不稳定,难定量化[对点演练]2.如图所示,图甲为“用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图,图乙为俯视图.图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同.当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动.(1)两槽转动的角速度ωA________ωB.(选填“>”“=”或“<”) .(2)现有两质量相同的钢球,①球放在A槽的边缘,②球放在B槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为2∶ 1.则钢球①、②的线速度之比为________;受到的向心力之比为________.解析:(1)因a、b两轮转动的角速度相同,而两槽的角速度与两轮的角速度相同,则两槽转动的角速度相等,即ωA=ωB.(2)钢球①、②的角速度相同,半径之比为2∶1,则根据v=ωr可知,线速度之比为2∶1;根据F=mω2r可知,受到的向心力之比为2∶1.答案:(1)= (2)2∶1 2∶1命题点三创新拓展实验实验目的的创新由探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的实验,迁移为测向心加速度和重力加速度的实验.由探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的实验,迁移为测角速度大小.实验器材的创新数据处理的创新由力电传感器替代向心力演示器,探究影响向心力大小的因素,使实验数据获取更便捷,数据处理和分析更准确.采用控制变量法,利用力电传感器记录数据,根据F­v 2图线分析数据.如图所示为改装的探究圆周运动的向心加速度的实验装置.有机玻璃支架上固定一个直流电动机,电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘,圆盘中心正下方用细线接一个重锤,圆盘边缘连接细绳,细绳另一端连接一个小球.实验操作如下:例 3①利用天平测量小球的质量m,记录当地的重力加速度g的大小;②闭合电源开关,让小球做如图所示的匀速圆周运动,调节激光笔2的高度和激光笔1的位置,让激光恰好照射到小球的中心,用刻度尺测量小球做圆周运动的半径R和球心到塑料圆盘的高度h;③当小球第一次到达A点时开始计时,并记录为1次,记录小球n次到达A点的时间t;④切断电源,整理器材.(2)若已测出R=40.00 cm、r=4.00 cm,h=90.00 cm,t=100.00 s,n=51,π取3.14,则小球做圆周运动的周期T=________s,记录的当地重力加速度大小应为g=________m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)答案:(1)BD (2)2.00 9.86[对点演练]3.(实验器材的创新)利用如图实验装置可验证做匀速圆周运动的物体所受合力与所需向心力的“供”“需”关系,启动小电动机带动小球做圆锥摆运动,不计一切阻力,移动水平圆盘,当盘与球恰好相切时关闭电动机,让球停止运动,悬线处于伸直状态.利用弹簧测力计水平径向向外拉小球,使小球恰好离开圆盘且处于静止状态时,测出水平弹力的大小F.(1)(多选)为算出小球做匀速圆周运动时所需向心力,下列物理量还应该测出的有________;A.用秒表测出小球运动周期TB.用刻度尺测出小球做匀速圆周运动半径rC.用刻度尺测出小球到线的悬点的竖直高度hD.用天平测出小球质量m(2)小球做匀速圆周运动时,所受重力与线拉力的合力大小________弹簧测力计测出F大小;(选填“大于”“等于”或“小于”)(3)当所测物理量满足________关系式时,则做匀速圆周运动的物体所受合力与所需向心力的“供”“需”平衡.4.(数据处理的创新)如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置,圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动.力传感器测量向心力F,速度传感器测量圆柱体的线速度v,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F与线速度v的关系.(1)该同学采用的实验方法为________.A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法(2)改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示:该同学对数据分析后,在图乙坐标纸上描出了五个点.①作出F­v2图线;②若圆柱体运动半径r=0.2 m,由作出的F­v2的图线可得圆柱体的质量m=________kg.(结果保留两位有效数字)v /(m·s-1) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0F/N0.88 2.00 3.50 5.507.90解析:(1)实验中研究向心力和线速度的关系,保持圆柱体质量和运动半径不变,采用的实验方法是控制变量法,故选B.答案:(1)B (2)①见解析图 ②0.18。

第四章 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系-2025高三总复习 物理(新高考)

第四章 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系-2025高三总复习 物理(新高考)

实验六探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系一、实验目的1.学会使用向心力演示器。

2.会用控制变量法探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。

二、实验原理与器材1.探究方法:控制变量法。

2.实验设计思路(1)定性感知实验:如图所示,细线穿在圆珠笔的杆中,一端拴住小物体,另一端用一只手牵住,另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动,使小物体做圆周运动,可近似地认为作用在小物体上的细线的拉力提供了小物体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。

(2)定量分析实验①控制小物体质量和做圆周运动的半径不变,探究向心力与角速度的关系。

②控制小物体质量和角速度不变,探究向心力与半径的关系。

③控制小物体做圆周运动的半径和角速度不变,探究向心力与质量的关系。

3.实验器材:质量不同的小物体若干、空心圆珠笔杆、细线(长约60cm)、向心力演示器。

三、实验步骤与操作1.定性感知影响向心力大小的因素(1)在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下,改变小物体的角速度进行实验。

(2)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。

(3)在角速度和做圆周运动的半径不变的条件下,换用不同质量的小物体进行实验。

2.定量分析向心力与质量、角速度、半径的关系(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角速度相等,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)。

实验六探究向心力大小与半径角速度质量的关系课件

实验六探究向心力大小与半径角速度质量的关系课件

1.把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上,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同。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转动半径的关 系。
3.换成质量不同的球,分别使两球的转动半径相同。调整塔轮上的皮 带,使两个小球的角速度也相同。注意向心力的大小与小球质量的关系。
(3)通过实验得到如下表的数据:
组数 球的质量 m/g
转动半径 r/cm
转速n /r·s-1
向心力大小Fn /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
为研究向心力大小跟转速的关系,应比较表中的第1组和第____3___
组数据。
(4)你认为本实验中产生误差的原因有___质__量__的__测__量__引__起__的___误__差__;__ _转__动__半__径__不__准__引__起__的___误__差__;__弹__簧__测__力__套__筒__的__读__数__引__起__的__误__差__(_任__一__条___ _均__可__)____ (写出一条即可)。
实验过程如下:
(1)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上,使它们的运动半径 相同,调整塔轮上的皮带的位置,探究向心力的大小与__转__速____的关系, 将实验数据记录在表格中。
(2)保持两个小球质量不变,调整塔轮上皮带的位置,使与皮带相连的 左、右两轮半径r左___=___r右(选填“>”“=”或“<”),保证两轮转速 相同,增大长槽上小球的运动半径,探究向心力的大小与运动半径的关 系,将实验数据记录在表格中。

2024版新教材高考物理全程一轮总复习第四章曲线运动实验六探究向心力大小与半径角速度质量的关系课件

2024版新教材高考物理全程一轮总复习第四章曲线运动实验六探究向心力大小与半径角速度质量的关系课件

二、数据处理与分析
1.分别作出Fn - ω2、Fn - r、Fn - m的图像.
2.实验结论: (1)在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成正
比. (2)在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比. (3)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.
关键能力·精准突破
(1)物块没有看作质点对实验是否有影响?____否____(选填“是”或 “否”).
(2)物块a、b、c的密度之比为_2_:__2_:_1__. (3)物块a、b、c与转盘之间的动摩擦因数之比为_1_:__2:__2__.
针对训练 2.在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,悬点 刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置 于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,设法使 它刚好沿纸上某个半径r做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为
实验六 探究向心力大小与半径、 角速度、质量的关系
必备知识·自主落实
关键能力·精准突破
必备知识·自主落实
必备知识·自主落实 一、实验思路与操作
装置图
1.手柄
2.变速塔轮
3.变速塔轮
4.长槽
5.短槽
6.小球
7.小球
8.横臂
9.弹簧测力套筒 10.标尺
11.传动皮带
实验说明
①原理:利用控制变量法探究向心力与半径、角速度、质量的定量
(1)在研究向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时, 我们主要用到了物理学中的____B____.
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想实验法 D.转化法 (2)实验时将球1、球2分别放在挡板B、C位置,将皮带与轮①和轮④

高考物理总复习 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

高考物理总复习 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

2.[2021·武汉部分学校起点质检]用如图所示的向心力演示器探究向 心力大小的表达式.匀速转动手柄,可以使变速塔轮以及长槽和短槽 随之匀速转动,槽内的小球也随着做匀速圆周运动.小球做匀速圆周 运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力 通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺.
(4)乙同学把两小球都换为钢球,且质量相等,如图乙所示,实验中 观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为 1∶4.由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之 比为___2∶__1___.
【跟进训练】 1.[2022·广东江门模拟]某同学用如图所示的装置做探究向心力大小 与角速度大小的关系的实验.装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转 动,一个滑块套在水平光滑杆上,用细线将滑块与固定在竖直转轴上 的力传感器连接,细绳处于水平伸直状态,当滑块随水平杆一起匀速 转动时,细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力.拉力的大小 可以通过力传感器测得,滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感 器测得.
(1)某同学为了探究向心力跟角速度的关系,需要控制_金_属__块__转_动__半__径_ 和_金__属__块_质__量___两个变量保持不变.改变转台的转速,对应每个转速 由_力__传_感__器__读出金属块受到的拉力,由光电计时器读出转动的周期T,
计算出转动的角速度ω=________. (2)上述实验中,该同学多次改变转速后,记录一组力与对应周期数
(2)本实验采用的实验方法是____B____.
A.累积法
B.控制变量法
C.微元法
D.放大法
(3)甲同学在进行如图甲所示的实验,他是在研究向心力的大小Fn与 ___质_量____的关系.可以得到的正确结果是_做__圆_周__运__动_的__物__体__,_在__转__动_半___ _径__和__角_速__度__一__定_的__情__况_下__,__向__心_力__的__大_小__与__质__量_成__正__比__.
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