关于向心力演示实验的研究
“向心力探究实验”教学设计-最新资料
“向心力探究实验”教学设计1教学内容分析向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力,它是圆周运动一章的重点。
本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念,为了使学生容易接受,采取以学生分组实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法,学生借助DIS数字化传感器向心力演示器进行实验,通过实验的图像逐一探索改变向心力的因素,从而验证向心力公式,更有力地说明实验的科学性和重要性。
2教学对象分析在前面的教学中,学生已经学习了匀速圆周运动,对匀速圆周运动有了一定的理解,知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等,并理解线速度、角速度、周期、半径之间的关系。
学生知道在转动装置中,共轴的轮子上各点的角速度相等;皮带转动(不打滑)中,凡和皮带接触的点,线速度的大小相等。
这些都为本节课的学习奠定了基础。
学生知道匀速圆周运动是一种变速运动,因为它的线速度方向时刻在变,但只是表面的知道,需要更深一步来分析:为什么线速度的方向时刻在变?是什么力来改变物体的这种运动状态?这个力有何特点?学生带着这些疑问进入本节课的学习。
3教学设计思想及策略在以往的教学中,课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向,教师满堂灌,学生被动地接受,很难从多方面培养学生的综合素质。
而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。
为此,本教学设计和教学实施就是采用学生实验探究教学法。
本节首先通过日常生活经验和观察中的2个实例提出问题,加上教师的即时演示实验,其现象更加深学生心中的疑惑,激发他们求知探索的欲望,更易引起学习的兴趣。
然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。
当学生对向心力的概念有了一定的认识后,就进一步探究向心力的大小与哪些因素有关。
可以先让学生根据前述实验做出猜想,然后设计实验对猜想进行验证。
教师可以按照教材的设计指导学生完成,进一步强化学生对向心力的感性认识。
最新-向心力实验报告 精品
向心力實驗報告篇一：向心力研究实验报告课程名称：中学物理实验研究课程论文题目：向心力研究姓名：黄珊学号：2019000135所在学院：教师教育学院专业：物理行知班任课教师：王凤兰实验十二向心力研究实验目的研究向心力与质量，半径，角速度的关系实验器材朗威数据采集器，计算机，向心力器材等。
实验原理物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力称为向心力。
向心力的大小与物体的质量、角速度的平方、半径成正比。
实验步骤1、将光电门传感器和力传感器分别接入朗威数据采集器。
2、按实验装置图把两传感器固定在向心力实验器上，设置实验器相关参数。
3、将实验器调节为水平，对力传感器调零。
4、点击“开始记录”，转动实验器的悬臂，记录数据。
5、保存图像6、对图像进行分析，总结与角速度、质量之间的关系。
实验图像实验分析1物体所受到的向心力与角速度的平方成正比；2在质量一定的情况下，半径越大，物体所受到的向心力越大。
3在半径一定的情况下，质量越大，物体所受到的向心力越大。
误差分析在实验的过程中，存在一定的人为因素和偶然因素，比如：可能会受到摩擦力的影响。
实验总结物体所受到的向心力与物体的质量，角速度，半径有关。
而且，都成正比。
篇二：向心力教案《向心力》教学设计一、教学目标1知识与技能（1）能结合实例分析，知道向心力是一种效果力以及方向；（2）能够用自己的语言归纳向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算；（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，能够描述合外力的作用效果。
2过程与方法（1）通过对向心力概念的探究体验，能够用自己的语言说出其概念；（2）引导学生进行“实验”——“用圆锥摆验证向心力的表达式”（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
3情感、态度与价值观实例、实验紧密联系生活，拉近与科学的距离，感受到科学就在身边，发展自己对学习的积极性和学习兴趣。
二、教学重难点1重点：向心力的概念、公式的建立，对公式理解以及相应的计算2难点：分析向心力的来源三、教学准备课件、圆锥摆（20组）、向心力演示器等四、教学过程1引入取一根细绳，一端系上一小球，另一端固定在一枚钉子上。
专题29探究向心力(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第五章圆周运动专题29 探究向心力第一部分知识点精讲1．实验目的：(1)学会使用向心力演示器；(2)通过实验探究向心力与半径、角速度、质量的关系。
2．实验仪器：向心力演示器(如图)，三个金属球(半径相同，其中两个为质量相同的钢球，另一个为质量是钢球一半的铝球)。
3．实验原理如图所示，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。
使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6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7下降，从而露出标尺8。
根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
4．实验步骤及观察结果(1)调整标尺，使两根标尺起点和套筒上口处于同一水平面上，皮带放在第一挡，转速为1∶1的皮带盘处，质量相同的两钢球分别放在两个槽上半径相等的横臂挡板内侧，然后摇动手柄，观察到标尺读数始终相等。
(2)将长槽上钢球由第一挡板内侧移至第二挡板内侧，此时两个质量相同的钢球转动半径之比为2∶1，转动手柄，观察到标尺格数之比为2∶1。
(3)将长槽上的钢球换成铝球，并移至第一挡板内侧，两个金属球质量比为1∶2，转动手柄，观察到标尺格数之比为1∶2。
(4)把皮带放在第二挡，转速之比为2∶1，将长槽上铝球换成钢球，转动手柄，两球角速度之比为2∶1，观察到标尺格数之比为4∶1。
(5)将皮带放在第三挡，转速之比为3∶1，转动手柄，两球角速度之比为3∶1，观察到标尺格数之比为9∶1。
5．实验结论由步骤(1)及其结果可知，半径、角速度、质量相同时，向心力大小相同；由步骤(2)及其结果可知，角速度、质量相同时，向心力与半径成正比；由步骤(3)及其结果可知，半径、角速度相同时，向心力与质量成正比；由步骤(4)(5)及其结果可知，半径、质量相同时，向心力与角速度的平方成正比。
向心力研究实验报告
本科生二课程论文报告课程名称：中学物理实验研究课程论文题目：向心力研究姓名：黄珊学号：2014000135所在学院：教师教育学院专业：物理行知班任课教师：王凤兰实验十二向心力研究实验目的研究向心力与质量，半径，角速度的关系实验器材朗威DISLab数据采集器，计算机，DISLab向心力器材等。
实验原理物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力称为向心力。
向心力的大小与物体的质量、角速度的平方、半径成正比。
实验步骤1、将光电门传感器和力传感器分别接入朗威DISLab数据采集器。
2、按实验装置图把两传感器固定在向心力实验器上，设置实验器相关参数。
3、将实验器调节为水平，对力传感器调零。
4、点击“开始记录”，转动实验器的悬臂，记录数据。
5、保存图像6、对图像进行分析，总结F与角速度、质量之间的关系。
实验图像岂光杆曳度严附m 猎光杆昱関心曲鬲"=厂码阿：卉诗惑爵值F= 0.04 IN).JTBCH J- 丄」啸■音丄二农乜*」.鼻岸丄馄稱罚丄尸“CIM丄丄丄户」」幵站“丄；・j 丿丿一秋■台丄J J J _______ J 丿尸E 也J貞＞—向心力旺究冴光杆宽度門(m＞扌当光杆到圍心距离力円㈣力传感fl值“ 0.11 (N)幵倉C聂丄J________ 丿皆!C丿一秋瓠含」二农J・*・亠老邛尸1 J尸,囹•丄尸“凸• ‘ _ “尸-・・因・J 玄血J4.1ns光仟宽度鬥呦挣光杆到関心共鬲円阿力传惑丹區F= o.ll (N)时CM 丄. J ______ J ■第 * 农锻tt 丿_____ ‘ ___ J ____ J _________________________ J A->B> J 尸"fl!・丿i Cfl •/_____ * "ft 3 J业一向心力研究播光歼竟度AS= F°^m)扌肯光杆到厦心3^</= r^un)力传甬器值F= 0 34 (N)JHrt^ 丄•丿J 处Ht 丄一豪•含丄二状■會J 用B J jtllKfl 丿—韵8 , CEB* J J J <HJF I 0 34{N)IW輝款・》丄丄丿匕_丄J y-rffltf J胃巳电朋. 」实验分析1.物体所受到的向心力与角速度的平方成正比；2.在质量一定的情况下，半径越大，物体所受到的向心力越大。
向心力演示
大小： F=mrω2 由上式可知：向心力与物体的质量、运动半径和运 动角速度有关。
三、实验内容：
1、实验仪器： 1、转动手柄 2、3变速塔轮 4、长槽 5、短槽 6、横臂 7、测力套筒 向心力演示仪 8、标尺
2、实验步骤： （1）验证向心力与质量的关系：
将皮带挂在两变速轮的上轮上，使主动轮与从动轮的 转速相等，再在短槽的尽头和长槽的中间放上铝球和钢 球，此时臂长相等。 摇动转动手柄，使球做匀速旋转，由标尺比较两球向 心力的大小。
（2）验证向心力与线速度的关系：
将皮带挂在两变速轮的中轮上，使主动轮与从动轮的 转速比为1：2，再在臂长相等处放入两质量相等的铝球， 此时两球运动线速率将满足1：2。 摇动转动手柄，使球做匀速旋转，由标尺比较两 球向心力的大小。
将皮带挂在两变速轮的上轮上使主动轮与从动轮的转速相等再在短槽的尽头和长槽的中间放上铝球和钢球此时臂长相等
一、实验目的：
1、学会使用向心力演示器。 2、通过实验验证向心力与动的物体所受到的指向圆心 的合外力，叫向心力。 方向： 沿半径指向圆心。
（3）验证向心力与半径R的关系：
调节向心力演示仪，放入质量相等的铝球，使得两球 半径不同，线速度相同。（思考一下，该如何放置？） 摇动转动手柄，使球做匀速旋转，由标尺比较两 球向心力的大小。
注意事项：
（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。
高中物理 有关向心力创新实验的研究教案 新人教版必修2
论文所属学科：物理（理科）题目：有关“向心力”创新实验的研究有关“向心力”创新实验的研究随着新课程改革的深入，实验教学的创新对展现物理学科特色和功能发挥着不可估量的作用。
一堂好的物理课决不能少了一个或几个精彩的物理实验，具有创造性的实验会让一些看似枯燥的内容立刻变得生动无比，让人在充满乐趣的氛围中欣然接受。
圆周运动是同学们比较熟悉但又难以准确把握的一种运动，尤其对向心力的定义、作用、大小及来源缺乏形象直接的实验体会。
在这里我对有关“向心力”的常规实验做了一些改进及补充。
一、小试身手——简易水流星表演：本实验能轻易打破同学们源于对生活印象的错误“前概念”。
我们可以直接利用装砝码的透明塑料小桶，为了看得更清楚给小桶加注滴有红墨水的自来水，然后用手捏住细线的一端，抡动细线使小桶在竖直平面内做圆周运动。
现象表明速度较快时，水不会流出来。
如果让细线加长一些，则抡动的频率可以减慢一些。
操作非常简单，每个学生都能轻易完成，该实验使每个学生不由自主地想去探究水为什么没有洒出来，这为讲解向心力的作用作了铺垫。
二、展现“绝技”——神奇剥鸡蛋术：本实验富有趣味性，给人多种感官刺激和愉悦，耐人寻味。
在看电影《天下无贼》时，我们对刘德华扮演的大盗神奇的剥鸡蛋表演叹为观止，以为这肯定是电影特技，生活中不可能完成。
殊不知我们凡人也能练就“神偷”一样的绝技，只要注意技巧就行了。
找一个大“肚子”而小口径的玻璃杯（塑料杯也行），把一熟鸡蛋放入杯中，手握杯口迅速地向怀抱内沿螺旋线移动杯子，边移动边倒转杯子，然后继续快速转动手腕使鸡蛋沿杯壁运动，我们可以听到鸡蛋壳与杯壁碰撞时悦耳的交响乐，接着就能享受已剥了壳的鸡蛋了。
三、自制教具——化繁为简，直达目标：自制系列（一）：本教具克服了实验室大部分仪器只能定性研究向心力的缺点，能直接读出做匀速圆周运动的小球的向心力，并可计算出小球所需的向心力大小，定量验证向心力公式。
制作材料：直径20厘米的三合材料圆板（有机玻璃材料更好），自制带洞铁管轴，手摇离心转台，带洞小球若干，尼龙绳，测力计一个，滑轮两个，秒表，方形木板制作方法：（1）制作空心金属圆筒，圆筒的内径尽可能小一些，并打磨光滑，固定在离心转台的小转轴上。
向心力实验报告
向心力實驗報告篇一：向心力研究实验报告课程名称：中学物理实验研究课程论文题目：向心力研究姓名：黄珊学号：2019000135 所在学院：教师教育学院专业：物理行知班任课教师：王凤兰实验十二向心力研究实验目的研究向心力与质量，半径，角速度的关系实验器材朗威DISLab数据采集器，计算机，DISLab向心力器材等。
实验原理物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力称为向心力。
向心力的大小与物体的质量、角速度的平方、半径成正比。
实验步骤1、将光电门传感器和力传感器分别接入朗威DISLab数据采集器。
2、按实验装置图把两传感器固定在向心力实验器上，设置实验器相关参数。
3、将实验器调节为水平，对力传感器调零。
4、点击“开始记录”，转动实验器的悬臂，记录数据。
5、保存图像6、对图像进行分析，总结F与角速度、质量之间的关系。
实验图像实验分析 1. 物体所受到的向心力与角速度的平方成正比；2. 在质量一定的情况下，半径越大，物体所受到的向心力越大。
3.在半径一定的情况下，质量越大，物体所受到的向心力越大。
误差分析在实验的过程中，存在一定的人为因素和偶然因素，比如：可能会受到摩擦力的影响。
实验总结物体所受到的向心力与物体的质量，角速度，半径有关。
而且，都成正比。
篇二：向心力教案《向心力》教学设计一、教学目标1.知识与技能（1）能结合实例分析，知道向心力是一种效果力以及方向；（2）能够用自己的语言归纳向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算；（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，能够描述合外力的作用效果。
2.过程与方法（1）通过对向心力概念的探究体验，能够用自己的语言说出其。
向心力实验器原理研究方法
向心力实验器原理研究方法一、向心力实验器的基本原理。
1.1 向心力的概念。
向心力是一种很神奇的力呢。
在圆周运动里，它就像一个默默的守护者，总是把物体往圆周的中心拉。
就好比地球绕着太阳转，太阳对地球的引力就充当了向心力，让地球规规矩矩地沿着自己的轨道跑，不会乱跑，这就如同风筝的线，线拉着风筝，不让风筝飞走，向心力就是这么个作用。
1.2 实验器中的向心力体现。
向心力实验器里啊，通常有一个做圆周运动的物体。
比如说小球吧，当我们让小球做圆周运动的时候，就必然有一个力在拉着它向圆心。
这个力怎么来的呢？可能是绳子的拉力，也可能是其他的力。
就像我们在生活中，转呼啦圈的时候，身体对呼啦圈的力就有点像向心力，让呼啦圈绕着我们的腰转起来。
二、研究向心力实验器原理的方法。
2.1 观察法。
这是最基本的方法啦。
就像我们看魔术表演一样，要先看清楚发生了什么。
在向心力实验器中，我们要仔细观察物体做圆周运动的状态。
看小球转得快还是慢，绳子是松还是紧。
就像侦探查案，不放过任何一个小细节。
当我们改变小球的转动速度时，我们可以看到小球运动的轨迹、绳子的拉力大小等都发生了变化。
这就像“牵一发而动全身”，一个因素改变了，整个系统都跟着变了。
2.2 控制变量法。
这个方法可重要了。
就好比我们做菜，要一道一道来，不能乱了顺序。
在研究向心力实验器原理的时候，我们一次只改变一个因素。
比如说，我们先固定小球的质量和转动半径，只改变转动速度，看看向心力怎么变。
然后再固定速度和半径，改变小球的质量，看看又会发生什么。
这就像拆机器一样，一个零件一个零件地拆，搞清楚每个零件的作用。
2.3 测量法。
测量就像是给实验器做体检一样。
我们要测量很多东西，像小球的质量、转动的半径、转动的速度，还有向心力的大小。
这可不能马虎，就像裁缝量尺寸，差一点衣服就不合身了。
比如说，我们可以用天平测量小球的质量，用尺子测量半径，用一些专门的仪器测量速度和向心力。
这些测量的数据就像拼图的碎片，一块一块拼起来，就能让我们清楚地看到向心力实验器的原理全貌。
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关于向心力演示实验的研究
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，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
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
图 1 电动转盘实物图
图 2 小螺母在粗糙平面上
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。
突破了分析向心力来源的教学难点。
并且学生感受了一次用科学的方法研究问题的探究过程，培养了学生敢于猜想、合理设计研究方案的能力，渗透了物理思维和物理方法，从而提高学生的科学素养和科学的钻研精神，激发学生的学习兴趣。
这个教具已经连续两年在高一年级6个教学班使用，由于注重了知识的生成过程，学生通过观察实验，对比分析得出结论，和前几届学生相比更容易接受这样抽象的物理知识。
过程中，学生表现得不再是眉头紧皱的畏难情绪，而是乐在其中的兴奋和收获知识的成就感，所以这个教具取得了很好的教学效果。
五、后续开发
此实验还可演示以下内容：
1、如图4所示，在同一个面上，半径不同的位置
放两个螺母，当转速达到一定程度，外侧螺母被甩
出，内侧螺母仍做圆周运动，可说明角速度相同时，
向心力与半径的关系。
2、在同一个面上，转速较小时，小螺母可以做圆
周运动，转速较大时被甩出，由此现象可分析出转
图3 演示向心力与半径的关系
速越大，需要的向心力越大，即向心力与角速度的关系。