第24讲 实验06 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系（精品、经典、好用）.pptx

实验六　探究向心力大小与半径、 角速度、质量的关系;夯实必备知识;考点二　创新拓展实验;考点一　教材原型实验;(1)在这个实验中，利用了____________(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 (2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与________(选填“挡板A”或“挡板B”)处，同时选择半径________(选填“相同”或“不同”)的两个塔轮。 (3)当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1∶2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。;;考点二　创新拓展实验;;跟踪训练;实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③使凹槽AB绕转轴OO′匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间Δt。 (1)小钢球转动的角速度ω＝________(用L、d、Δt表示)； (2)若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出________，若该物理量用字母x表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为________________(用L、d、Δt、F、r、x表示)。;1.用如图1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。;(2)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;2.(2022·广东广州模拟)卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图2所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在水平桌面上做匀速圆周运动。设航天器中备有基本测量工具(弹簧测力计、停表、刻度尺)。;(2)实验时怎样??较精确的测量物体运动周期？____________________________ ___________________________________________________________________。 假设测量并计算出了周期为T，还需要测量的物理量是______________和____________________________________________________________________。 (3)待测质量的表达式为(请用T和你测量出的物理量字母符号表示)m＝________。;解析　(1)物体与桌面间没有摩擦力，原因是太空中处于完全失重状态，物体与桌面之间无弹力，所以没有摩擦力。;3.某兴趣小组用如图3甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素。实验时用手拨动旋臂使砝码做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验仪器上，测量角速度和向心力。;(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则其计算角速度的表达式为________。 (2)在图乙中取①②两条曲线为相同转动半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图乙可知，曲线①对应的砝码质量________(选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量。;(2)若保持角速度和半径都不变，则砝码做圆周运动的向心加速度不变，由牛顿第二定律得F＝ma，可知质量大的砝码需要的向心力大，所以曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量。;4.某同学用如图4甲所示装置做探究向心力大小与线速度大小的关系。装置中光滑水平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，当滑块随水平杆一起转动时，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，滑块转动的线速度可以通过速度传感器测得。;(1)要探究影响向心力大小的因素，采用的方法是________。 A.控制变量法 B.等效替代法 C.微元法 D.放大法 (2)实验中，要测量滑块做圆周运动的半径时，应测量滑块到________(选“力传感器”或“竖直转轴”)的距离。若仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及速度传感器的示数v，将测得的多组F、v值，在图乙F－v2坐标轴中描点，请将描出的点进行作图。若测得滑