《上海市2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)三十三 向心力研究導(dǎo)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《上海市2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)三十三 向心力研究導(dǎo)學(xué)案（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請(qǐng)告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負(fù)責(zé)傳遞知識(shí)。 實(shí)驗(yàn)三十三 向心力研究 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 研究向心力與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)原理 使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力叫做向心力，向心力的大小與物體的質(zhì)量、角速度的平方、半徑成正比，即F=mω2r。 實(shí)驗(yàn)器材 朗威DISLab、計(jì)算機(jī)、DISLab向心力實(shí)驗(yàn)器等。 實(shí)驗(yàn)裝置圖 見圖33-1。 圖33-1 實(shí)驗(yàn)裝置圖 實(shí)驗(yàn)過程與數(shù)據(jù)分析 1． 將光電門傳感器和力傳感器分別接入數(shù)據(jù)采集器； 2． 按實(shí)驗(yàn)裝置圖把兩個(gè)傳感器固定在向心力實(shí)驗(yàn)器上，實(shí)驗(yàn)器有關(guān)參數(shù)：擋光桿直徑0.005m、兩砝碼質(zhì)量分別

2、為0.014kg和0.028kg、擋光桿到軸心的距離0.14m； 3． 將實(shí)驗(yàn)器調(diào)節(jié)為水平，對(duì)力傳感器調(diào)零，把砝碼（0.028kg）固定在離軸心0.12m處； 4． 打開“計(jì)算表格”窗口，點(diǎn)擊“開始”，轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器的懸臂，記錄F、t數(shù)據(jù)； 5． 點(diǎn)擊“公式”，輸入計(jì)算線速度和角速度的公式：v=0.005/t1 ω=(0.005/t1)/0.14，得到計(jì)算結(jié)果（圖33-2）； 圖33-2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 6． 點(diǎn)擊“繪圖”，選取X軸為“ω”，Y軸為“F2”，得到數(shù)據(jù)點(diǎn)在坐標(biāo)系內(nèi)的分布圖（圖33-3）； 圖33-3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)分布圖 7． 觀察可見：數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布具有拋物線特征。

3、點(diǎn)擊“二次多項(xiàng)式”擬合，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)與擬合線基本重合，驗(yàn)證了事先的猜想，說明F與ω之間系二次方關(guān)系（圖33-4）； 圖33-4 二次擬合 8． 在數(shù)據(jù)表格中，輸入計(jì)算角速度平方的公式q=w^2，點(diǎn)擊“繪圖”，選取X軸為“q”，Y軸為“F2”，得到數(shù)據(jù)點(diǎn)在坐標(biāo)系內(nèi)的分布圖，點(diǎn)擊“線性擬合”，擬合圖線為過原點(diǎn)的直線（圖33-5），同樣證明了向心力與角速度之間是二次方關(guān)系。保存上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 圖33-5 向心力與角速度的平方關(guān)系 9． 將砝碼的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑改為0.06m，重復(fù)上述步驟，得到另一條實(shí)驗(yàn)圖線（圖33-6下方圖線），用軟件“顯示坐標(biāo)”功能，比較ω相同時(shí)兩條圖線F的大?。? 圖33-6 半徑不同的向心力圖線 10． 重新設(shè)置砝碼的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為0.10m，更換砝碼的質(zhì)量，獲得兩條實(shí)驗(yàn)圖線（圖33-7），軟件“顯示坐標(biāo)”功能，比較ω相同時(shí)兩條圖線F的大??； 圖33-7 質(zhì)量不同的向心力圖線 11． 根據(jù)上述結(jié)果，總結(jié)F與ω、m之間的關(guān)系。 建議 本實(shí)驗(yàn)也可使用教材專用軟件來做，并可借助軟件預(yù)設(shè)的“一次”、“二次”和“三次”擬合工具加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)。