《实验：探究向心力大小的表达式》 课时作业.pptVIP

第2课时实验：探究向心力大小的表达式【实验目的】1.定性感知向心力的大小与什么因素有关。2.学会使用向心力演示器。3.探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系。【实验器材】向心力演示器、小球等。【实验原理与设计】1.实验的基本思想——___________。2.实验原理：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_____________，这时小球向外挤压挡板，挡板对小球的_________提供了小球做匀速控制变量法匀速圆周运动反作用力圆周运动的_______，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_______可以从标尺上读出，该读数显示了向心力的_____。向心力压缩量大小3.实验设计：(1)控制m和r相同时，观察___与_______的比值。(2)控制m和ω相同时，观察__与_______的比值。(3)控制r和ω相同时，观察__与_______的比值。ω向心力r向心力m向心力【实验过程】一、实验步骤1.把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，探究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，探究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，调整塔轮上皮带，使两球的角速度也相同，探究向心力与质量的关系。4.重复几次以上实验。二、数据收集与分析1.m、r一定：序号123456F向ωω22.m、ω一定：序号123456F向r3.r、ω一定：序号123456F向m4.分别作出F向-ω2、F向-r、F向-m的图像。【误差分析】1.实验原理不完善造成系统误差：小球所受的向心力应该由弹簧的弹力、重力、槽的支持力的合力来提供。2.测量、操作不够准确造成偶然误差：实际操作过程中很难保证小球做匀速圆周运动。【实验探究】1.通过控制变量法，我们发现向心力的大小和m、r、ω存在什么样的关系？ (科学态度与责任)提示：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。2.你能根据得到的实验规律写出向心力的表达式吗？(科学思维)提示：Fn=mrω2=m。类型一实验操作【典例1】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。(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)图示情境正在探究的是_______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