探究影响向心力大小的因素实验说课
高中物理课件：探究影响向心力大小的因素
1、向心力定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力， 叫向心力.
2、向心力的方向：沿半径指向圆心，即垂直于质点的运动方向. 方向时刻发生变化，是变力.
注意：向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要
把向心力当作一个独立的力.
v
4、向心力的作用效果:
FF
只改变v的方向,不改变v的大小.
小球受力分析： FN
F O
合力
G
分析：绳子对球有指向圆心的力
FN与G相抵消，所以合力为F
小球受力分析： v
F OO F
F
v
v
结论：做匀速圆周运动的小球，合外力指向圆心，与速度v垂直.
【思考】：向心力是不是像重力、弹力、摩擦力那样按性质来命名的？
【牢记】：向心力是效果力，它是物体所受力的合力.向心力的作用效 果是只改变速度的 方向 ， 不改变速度的 大小. 【思考】：匀速圆周运动的合力有何特点？ 【牢记】：匀速圆周运动的合力大小不变，方向沿半径指向圆心，方向 时刻变化，是一变力.
Hale Waihona Puke 2.如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的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，放置在未画出的水平圆盘上，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 线速度大小，表格中是所得数据，图乙为F－v图像、F－v2图像、F－v3图像.
v/(m·s－1) 1 1.5 2 2.5 3 F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
F OO
v
v
因为在运动方向上所受的合外力为0，
这个方向上的加速度也为0，所以速 度大小不变，只改变速度方向.
为什么？
探究影响向心力大小的因素
实验课6 探究影响向心力大小的因素
分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到塔轮中心的距离相等。
两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小可由塔轮中心标尺露
出的等分格的格数读出。
考向1
考向2
考向3
-12-
(1)在该实验中应用了
来探究向心力的大小与质量m、
角速度ω和半径r之间的关系。
A.理想实验法
B.控制变量法
C.等效替代法
(2)用两个质量相等的小球放在A、C位置,匀速转动时,左边标尺
考点三
-4-
五、实验现象分析 1.步骤(3)中感觉到的轻绳拉力比步骤(2)中感觉到的轻绳的拉力 大。 2.步骤(4)中感觉到的轻绳拉力比步骤(3)中的大。 六、实验结论 当角速度相同时,向心力与转动的半径有关,转动半径越大,所需 的向心力越大。 当线速度相同时,向心力与转动的半径有关,转动半径越小,所需 的向心力越大。
(3)=
-11-
考向1
考向2
考向3
实验探究拓展
例3(2018·福建厦门二模)探究向心力的大小F与质量m、角速度
ω和半径r之槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,每层左右半径比
分别是1∶1、2∶1和3∶1。左右塔轮通过皮带连接,并可通过改变
皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球
实验课6 探究影响向心力大小的因素
考点三
-2-
一、实验目的 1.探究小物体的线速度相同时,向心力与半径的关系。 2.探究小物体的角速度相同时,向心力与半径的关系。 二、实验原理 手感觉到的拉力大小近似等于物体所受向心力的大小。 三、实验器材 轻绳、小物体、停表。
考点三
-3-
四、实验操作 (1)轻绳一端拴一个小物体,轻绳上距离小物体重心40 cm的地方 打一个绳结A,距离小物体重心80 cm的地方打一个绳结B,如图甲所 示。
高中物理创新实验说课探究向心力
高中物理创新实验说课探究向心力尊敬的各位老师，大家好！今天我要说课的是高中物理中的创新实验——探究向心力。
一、实验目的通过创新实验，让学生深入理解向心力的概念和特点，掌握向心力的计算方法，探究不同因素对向心力的影响，提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理向心力是物体做圆周运动时，受到指向圆心的合力，它的大小等于物体质量m和圆周运动角速度ω的乘积。
即：F = mω²r，其中r表示物体到圆心的距离。
实验中，我们将通过改变小球的运动轨迹、小球的质量和圆周运动的半径等因素，探究向心力的大小与这些因素的关系。
三、实验步骤1、准备实验器材，包括小球、细绳、支架、光滑小滑轮、刻度尺、天平、电源等。
2、将细绳的一端系在小球上，另一端绕过支架上的滑轮并悬挂起来。
3、将天平测量小球的质量，并将小球挂在细绳上，使其能在水平面上做圆周运动。
4、使用刻度尺测量小球到圆心的距离。
5、开启电源，让小球在水平面上做圆周运动，并使用秒表记录小球的运动时间。
6、改变小球的运动轨迹、质量和小球到圆心的距离，重复步骤2至5。
7、收集实验数据，并进行数据处理和分析。
四、实验数据分析1、向心力与小球运动轨迹的关系：保持小球的质量和小球到圆心的距离不变，改变小球的运动轨迹，观察向心力的大小变化。
根据实验数据，可以发现向心力与小球的运动轨迹有关，运动轨迹越小，向心力越大。
2、向心力与小球质量的关系：保持小球的运动轨迹和小球到圆心的距离不变，改变小球的质量，观察向心力的大小变化。
根据实验数据，可以发现向心力与小球的质量成正比关系。
3、向心力与小球到圆心距离的关系：保持小球的质量和小球的运动轨迹不变，改变小球到圆心的距离，观察向心力的大小变化。
根据实验数据，可以发现向心力与小球到圆心的距离的平方成反比关系。
五、实验结论通过本次创新实验，我们可以得出以下结论：1、向心力是物体做圆周运动时所受的合力，其大小由物体质量、圆周运动角速度和物体到圆心的距离决定。
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿（省级获奖实验说课案例）
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿（省级获奖实验说课案例）《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿一、使用教材教科版高中《物理必修2》第2章第二节。
二、实验器材自制教具：力传感器、光电门、电机、半径调节装置、质量调节装置、角速度调节装置、电脑、Dislab软件。
三、实验创新要求/改进要点实验装置：利用力传感器便于直接测量向心力的大小、利用光电门便于间接扫描角速度。
通过半径调节便于直接调节半径、通过最新步进电机调节转速来改变角速度。
Dislab 软件随机拟合向心力与角速度的图像四、实验原理/实验设计思路受轻杆拉力的圆柱体，在水平面内做匀速圆周运动。
利用半径调剂装置、质量调节装置、角速度调节装置来改变半径、质量、角速度。
五、实验教学目标（1）知识与技能：1、让学生体验向心力。
2、联系生活实际，让学生充分感受向心力大小与半径，质量，以及描述圆周运动快慢物理量之间关系。
3、通过定量探究向心大小实验，让学生领悟实验探究的基本过程和基本方法。
（2）过程与方法：通过两个兴趣实验感受向心力的抽象概念、通过两个分组探究实验探究向心力大小。
（3）情感、态度、价值观：1、让学生领悟定量探究向心力大小的思想方法，努力培养学生的科学家思维能力。
2、利用数字化实验，培养高中学生信息化数据处理的能力。
3、对实验数据测评，培养学生实验设计的能力。
六、实验教学内容本节课是，从生活情境中引入，利用硬币在气球内做圆周运动、质量小的小球拉质量较大的大球，引入向心力的概念。
利用自制向心力大小实验仪探究向心力的大小。
七、实验教学过程1、兴趣引入：引出向心力的概念。
教师引导1：硬币为什么在气球内做圆周运动？学生讨论回答1：是由于有向心力的作用。
2、兴趣引入：引出向心力的大小。
教师引导2：为什么质量较轻的小球能将质量较重的大球拉起来呢？学生讨论回答2：是由于有向心力的作用。
3、探究实验：引出向心力大小因素。
第6讲 实验：探究影响向心力大小的因素
关,运动半径越大,所需向心力就越大。
3.用质量不同的钢球和铝球做实验,使两球运动的半径r和角速度相同,
观察得到:向心力的大小与质量有关,质量越大,向心力就越大。
知识梳理 栏目索引
在探究影响向心力大小的因素的实验中,如图所示,是研究哪两个物理 量之间的关系 ( )
知识梳理 栏目索引
A.研究向心力与质量之间的关系 B.研究向心力与角速度之间的关系 C.研究向心力与半径之间的关系 D.研究向心力与线速度之间的关系 答案 A 铝球与钢球质量不同,转速相同,本实验研究向心力与质量之 间的关系,不是研究向心力与角速度、半径、线速度的关系,故选A。
深化拓展 栏目索引
如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系 的实验装置图。转动手柄1,可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀 速转动,皮带分别套在变速轮塔2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小 球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力 由横臂8的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂8的杠 杆作用使弹簧测力筒9下降,从而露出标尺10,标尺10上露出的红白相间的 等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么:
D.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
(2)在该实验中应用了
(选填“理想实验法”“控制变量法”
或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之
间的关系。
(3)当用两个质量相等的小球做实验,且左边小球的轨道半径为右边小
球的2倍时,转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边
栏目索引
第6讲 实验:探究影响向心力 大小的因素
知 实验装置
识 梳
实验原理
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿一、使用教材教科版高中《物理必修2》第2章第二节。
二、实验器材自制教具：力传感器、光电门、电机、半径调节装置、质量调节装置、角速度调节装置、电脑、Dislab软件。
三、实验创新要求/改进要点实验装置：利用力传感器便于直接测量向心力的大小、利用光电门便于间接扫描角速度。
通过半径调节便于直接调节半径、通过最新步进电机调节转速来改变角速度。
Dislab 软件随机拟合向心力与角速度的图像四、实验原理/实验设计思路受轻杆拉力的圆柱体，在水平面内做匀速圆周运动。
利用半径调剂装置、质量调节装置、角速度调节装置来改变半径、质量、角速度。
五、实验教学目标（1）知识与技能：1、让学生体验向心力。
2、联系生活实际，让学生充分感受向心力大小与半径，质量，以及描述圆周运动快慢物理量之间关系。
3、通过定量探究向心大小实验，让学生领悟实验探究的基本过程和基本方法。
（2）过程与方法：通过两个兴趣实验感受向心力的抽象概念、通过两个分组探究实验探究向心力大小。
（3）情感、态度、价值观：1、让学生领悟定量探究向心力大小的思想方法，努力培养学生的科学家思维能力。
2、利用数字化实验，培养高中学生信息化数据处理的能力。
3、对实验数据测评，培养学生实验设计的能力。
六、实验教学内容本节课是，从生活情境中引入，利用硬币在气球内做圆周运动、质量小的小球拉质量较大的大球，引入向心力的概念。
利用自制向心力大小实验仪探究向心力的大小。
七、实验教学过程1、兴趣引入：引出向心力的概念。
教师引导1：硬币为什么在气球内做圆周运动？学生讨论回答1：是由于有向心力的作用。
2、兴趣引入：引出向心力的大小。
教师引导2：为什么质量较轻的小球能将质量较重的大球拉起来呢？学生讨论回答2：是由于有向心力的作用。
3、探究实验：引出向心力大小因素。
教师引导3：向心力大小与那些因素有关呢？学生讨论回答3：向心力大小可能与质量、轨道半径、速度等有关。
探究向心力大小的实验解析
探究向心力大小的实验解析【1】引言在物理学中，向心力是指物体在进行往心运动时受到的向心方向的力。
向心力大小的实验解析是一项重要的实验，它帮助我们深入理解向心力的性质以及影响向心力大小的因素。
本文将从实验目的、实验装置、实验步骤、实验结果和实验解析等方面，对探究向心力大小的实验进行详细解析。
【2】实验目的探究向心力的大小取决于哪些因素，以及不同因素对向心力的影响程度。
【3】实验装置实验所需装置包括：1. 一个旋转平台：用于进行往心加速度实验，可通过调节旋钮改变转速。
2. 一根线：用于连接旋转平台和待测物体。
3. 不同质量的物体：用于实验时作为待测物体。
【4】实验步骤以下是实验的基本步骤：1. 将旋转平台放置在平稳的表面上，并保证其稳定无摇晃。
2. 将线连接到旋转平台上，并将另一端绑在待测物体上。
3. 启动旋转平台，使其以一定速度旋转。
4. 观察待测物体受到的向心力是否足够使其保持在旋转平台上。
如果保持不住，可以逐渐增加物体的质量，直到其能够保持在平台上。
5. 对不同质量的物体重复实验，记录实验数据。
【5】实验结果根据实验数据的记录，我们可以得出以下结果：1. 随着待测物体质量的增加，在相同的转速下，待测物体所受的向心力也相应增加。
2. 在相同的待测物体质量下，随着旋转平台转速的增加，待测物体受到的向心力也相应增加。
【6】实验解析根据实验结果分析，我们可以得出以下结论：1. 向心力的大小与待测物体的质量成正比关系。
质量越大，向心力越大。
这是因为质量越大的物体在给定的转速下，具有更大的惯性，需要更大的力来保持在旋转平台上。
2. 向心力的大小与旋转平台的转速成正比关系。
转速越快，向心力越大。
这是因为转速越快，物体所受到的加速度越大，所需的向心力也就越大。
【7】观点和理解通过这个实验，我们可以更深入地理解向心力的性质和影响因素。
我们发现，向心力的大小与物体的质量和转速密切相关，这为我们进一步研究其他与向心力相关的问题提供了思路。
《探究影响向心力大小的因素》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究影响向心力大小的因素》说课稿一、使用教材鲁科版高中物理必修二第三章第2节二、实验教学目标1、实验探究向心力的表达式2、体会控制变量法在实验过程中的使用，领会从定性到定量的认识方法3、从探究实验中培养学生的物理观念、科学思维和协作精神三、实验器材绳子，小球，传统向心力演示仪，DIS向心力演示器四、实验原理和方法传统向心力演示仪实验原理：两个质量相同的小球、一个质量较小的轻质小球，可以控制m是否一样。
由于塔台转轴各个皮带盘半径不一样，通过改变皮带的位置，我们能够调整角速度ω相同或者不同。
通过放置小钢球的位置，我们可以改变圆周运动的半径r。
通过观察量腿的格数，我们能判断力的大小。
1．控制变量法(1)控制小球质量､半径不变，探究向心力与角速度的关系｡(2)控制小球质量､角速度不变，探究向心力与半径的关系｡(3)控制小球角速度､半径不变，探究向心力与质量的关系｡2．图像法把数据输入计算机，分别作出F-ω2､F-r､F-m图像，得出结论｡3．验证法将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果，理论值与测量值比较，验证实验结论，得出结果｡五、实验设计思路或创新点：本节课围绕三个实验进行展开，从兴趣实验的猜想----传统向心力演示仪的定性判断----传感器实验的定量研究。
符合学生的认知规律，从未知到已知，从定性分析到定量研究，设计系列递进实验，展示思维能力发展过程。
【兴趣实验的创新点】这个实验装置比较简单，让学生通过甩动摆球，感受绳对手的拉力去体验向心力的大小｡该实验现象明显，能很快让学生得到定性地结论，在具体教学中，很好地激发了学生的学习兴趣｡教学的第一要素，是激发学生的兴趣，于是我设计了兴趣实验“感受向心力”｡教师引导学生体会与猜想，小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关？【传统向心力实验创新点】探究性实验可以激发学生的学习兴趣，学生对某一问题进行实验探索，独立地分析问题和解决问题，最终对研究的问题有一结果，使学生在实验过程中，发现新问题，学习新知识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验过程设计
实验二：向心力大小的定量的研究 3、控制m、v一定，探究Fn与转动半径 r 的关系
结论：向心力大小与半径成反比
实验过程设计
结论：对匀速圆周运动，有：
Fn=mv2/r Fn=mw2/r
教学反思与自我评价
1.教材： 改变了向心力公式一直只能定性的感知，不能定量探究的现状。
一、传统实验定性分析
二、向心力大小的定量研究
实验方法设计
匀速圆周运动
控制变量法
定性到定量的分析研究
实验过程设计
实验一：传统实验定性分析 初步感受：向心力大小与质量m,线速度v,半径r有关. 结论：
线速度v，半径r一定：质量m大，向心力Fn也大. 质量m，线速度v一定：半径r大，向心力Fn小. 质量m，半径r一定：线速度r越大，向心力Fn也越大. 问题： 难以保证小球做匀速圆周运动：力的读数不稳定，难以量化。
2.物理方法: 本节教材让控制变量法的学习得到很好的诠释
3.认识规律： 按照学生的认识规律设计系列递进实验，展示思维能力发展过程。
4.创新： 在传统实验上改进、突破、拓展，把传感器用在刀刃上。
探究影响向心力大小的因素
●实验教学目标 ●实验内容设计 ●实验方法设计 ●实验过程设计 ●教学反思与自我评价
实验教学目标
知识目标： 通过实验分析的出向心力公式
核心素养： 1.体会控制变量法在实验过程中运用 2.领会从定性到定量的认识方法 3.提高学生实验探究的能力 4.培养学生团队协作的精神
实验内容设计
实验过程设计
传统实验的量化改进
改进效果： 1.使物体做匀速圆周运动 2.示数稳定，便于观察
存在问题：读数不准
实验过程设计
实验二：向心力大小的定量的研究 1.控制m、r一定：探究Fn与线速度r的关系
结论：当r的比值为1:2:3:...时，向心力Fn大小的比值时1:4:9:...
实验过程设计
实验二：向心力大小的定量的研究 2、控制r、v一定：探究Fn与质量m的关系