物理

探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

原理与现象8 步✓ 已审

这台手摇的演示器只给你两个标尺上的格数——能不能用它把 F 与 m、r、ω 的定量关系量出来?

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这节课讲什么

  1. 认识演示器这台仪器叫什么?手柄、塔轮、长槽、横臂、套筒、标尺各干什么?为什么读出来的是「格数」而不是「牛顿」?
  2. 仪器自检为什么要先把两球调成「同质量、同半径、同角速度」?这时两个标尺应该露得一样多,露得不一样说明什么?
  3. 质量关系只换球、别的都不动:露出的格数会翻倍吗?为什么不能同时把球挪远一点?
  4. 半径关系把长槽的球挪到 6.0 cm、8.0 cm,格数会变几倍?是跟半径成正比,还是跟半径的平方成正比?
  5. 角速度关系皮带从同层挪到差一层、差两层,右球转得快了 2 倍、3 倍——格数会变 2 倍、3 倍吗?
  6. 三条合成一条式子三个量合起来该怎么写?三个量同时都不一样,格数比还可能等于 1.00 吗?
  7. 误差与错误操作皮带脱开时右标尺为什么一格都不露?「真实器材」档打开后格数比为什么变成 0.29 而不是 0.25?
  8. 考核 · ω 是平方两球质量相同、半径相同,只动皮带档——用标尺记 3 组,能不能当场判出格数比跟 (角速度比)² 成正比?

教材出处

  • 必修第二册 · 第六章 圆周运动 · 第二节 向心力 · 实验:探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

人教版(2019)普通高中教科书。课件里标「教材原值」的数取自教材,标「课件设定」的是为教学设的值;每个数的出处见课件内事实表。

课件 CC BY-NC 4.0(署名、非商业使用)

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