篇一：电子科技大学PASCO向心力实验
PASCO物理实验报告
姓名：夏云 学号:2012030050025时间:2014.3.10 成绩:______
一． 实验名称：向心力实验（实验C：改变悬挂物的质量m；半径
r和力F为恒定）
二． 实验目的：研究改变悬挂物物体质量，所带来的对作圆周运动
物体的影响.
橘红色指示灯
挂钩
Figure 1向心力实验示意图
物体（质量m）做圆周运动时，沿半径r指向圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力,又称法向力.向心力公式：F=mr ω2
=mv2/r
=4π2mr/T2 (F向指向心力)
式中，v是切线方向速度，ω是角速度，T是转动一周的时间即周期。 通过调整加载砝码，使侧臂柱上的悬挂物保持垂直悬挂在中央刻度线上，此时悬挂物所在位置到中央柱支架中心距离即为物体做圆周运动的半径r，同时调整中央柱支架指示器与桔红色指示器在同一水平位置，取下砝码和砝码挂钩，启动转动驱动器，缓慢增加旋转速度直到桔红色指示器与中央柱支架指示器在同一水平位置，此时滑轮所悬挂的砝码及砝码挂钩的重力等于由弹簧提供的向心力F。 四． 数据记录：
表1.改变悬挂物质量的实验数据记录表
五． 数据处理及结果分析（表格数据要有详细的必要的的计算过程，
数据结果分析是重点）; 实验数据分析：
1旋转过程中，无法保证桔红色指示器与中央柱支架指示器在同一水平位置，由此得到的周期会有误差
2. 进行数据处理时，计算由于四舍五入会产生误差 六． 回答思考题；
1. 实验C中，当转动物体的质量增加时，向心力是增加了还是减少了？
答：当悬挂物m增加时，向心力不变。因为在实验中当桔红色指示器与中央柱支架指示器在同一水平位置时，侧臂柱上的悬挂物保持垂直悬挂在中央刻度线上，此时向心力在水平方向，而悬挂物只在竖直方向受力，因此悬挂物质量与向心力无关。
2. 分析实验的误差原因。
答：
1.实验设备自身存在一定的误差。
2．旋转过程中，无法保证桔红色指示器与中央柱支架指示器在同一水平位置，只能保证桔红色指示器在中央柱支架指示器位置上下来回振动，由此造成误差。
七． 建议
篇二：关于向心力演示实验的研究
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，图 1 电动转盘实物图
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
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
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图 2 小螺母在粗糙平面上
篇三：向心力大小验证演示器教案1
向心力大小验证演示器（教案）
黎平第一民族中学物理组 蒋 勇
物体做曲线运动是自然界最普遍的运动，而任何一个曲线运动都可以看作是若干小段的圆周运动，因此圆周运动知识是高中物理教材编排的重点内容之一，学习和掌握圆周运动规律是高中学生应具备的基本素质。物体做怎样的圆周运动跟需要多大的向心力有关，但是教材是直接给出向心力加速度公式an??2/r或
an??2r ，再根据牛顿第二定律，得到向心力公式Fn?m?2/r或Fn?m?2r，
这样学生对公式的来源和正确性持有疑虑，公式缺乏可信度，掌握和验证向心力大小公式成为必要。
原来的向心力演示器有的只能定性的得到向心力大小跟物体的质量、圆周半径、线速度（或转速）有关，没有定量测定或验证向心力大小，有一些向心力演示器虽然能够验证向心力大小公式，但成在仪器结构复杂，学生操作困难，用手转动难以控制好均匀的转速，误差较大等缺点，基于这些向心力演示器的弊端，本人在认真研究向心力大小演示装置的基础上，设计和改进了向心力大小验证演示器，该演示器有如下特点：
1、 设计原理思路清晰，学生易懂，设计方法独特；
2、 设计结构简单合理，仪器材料可拆拼，实验以电机带动转动，保证物体做圆周运动均匀稳定，而且转速、物体质量均可增减调节，能验证向心力大小公式具有普遍性；
3、 实验过程易于操作，读数准确，能定量测出向心力大小与物体质量、转动半径、转速的关系，误差较小，对向心力公式Fn?m?2/r或Fn?m?2r得到很好的验证。
实验仪器装置示意图如下：
18○17○
⑩
⑦ ⑧
①
① 铁板底座 ② 中心轴 ③铁杆支架④ 铁片连杆 ⑤ 小电动机⑥电动机调速旋钮 ⑦ 电机转轴 ⑧ 皮带 ⑨ 大皮带轮 ⑩ 转动板
11 弹簧 ○12 弹簧指针○13 细线 ○14 滑槽 ○15 带滑轮载物筒 ○
16 载物筒指针○17 标尺 ○18 橡皮条○19 白纸○20 夹子 ○
实验原理及过程：实验时，启动电机⑤，调节电机调速旋钮⑥，让电机转动轴⑦通过皮带⑧带动大皮带轮⑨旋转起来，根据需要可调节电机旋钮改变转动
14的载物筒15的快慢，固定在大皮带轮上的木板⑩通过大皮带轮转动，装在滑槽○○跟13跟弹簧○11相连，木板匀速转动时，处于着转动，做圆周运动，载物筒通过细线○
16可以指示物体做匀速圆周运动的半径，载物筒重心之上的载物筒指针○处于弹簧12可以指示向心力大小，前端的弹簧指针○为了能清楚的指示匀速圆周运动的半径17用两根橡皮条挂住，
和向心力大小，将卡在中心轴②和铁杆支架③槽中的标尺○
20夹住白纸条○19，让白纸条露出标尺下面少许，当木板匀速转标尺后面用两夹子○
动稳定后，用双手将标尺按下，涂有墨水的载物筒指针和弹簧指针在露出的白纸中划有痕迹，从痕迹处可以很方便地读出圆周运动半径r的大小以及向心力F大小。
用秒表测出木板匀速转动的20次或30次不等的时间，进而求得转速n。用天平称出载物筒（含小球或砝码）质量m。
将测出的半径r、向心力F、载物筒（含小球或砝码）质量m及转速n代入向心力大小公式Fn?m?2?n?r，在误差允许的范围内，即可验证该公式成立。验
2
证了也公式Fn?m?2?n?r成立也即验证了公式Fn?m?2/r或Fn?m?2r成立。
2
为使公式的成立不是偶然性，可以通过改变转速和载物筒（含小球或砝码）质量，得到多组向心力、载物筒质量、转速、半径数据，分别代入公式
Fn?m?2?n?r进行验证，使向心力公式的成立具有普遍性。数据记录表格设计
2
本实验操作简便，实验过程直观，测量数据方便，通过计算，实验误差率小
于10%，能使向心力公式得到很好的验证。
个人认为，对向心力公式进行验证非常必要，在学校没有较好的验证仪器条件下，本人创新设计了该向心力大小验证演示器，通过反复实验，在误差允许的情况下，能对向心力公式得到很好的验证，实验过程操作简便，实验现象明显直观，测量数据准备。自我感觉实验设备比较笨重，在有限的条件下，仪器做得比较粗糙，由于小滑轮总有一定摩擦，弹簧前端指针还不很稳固，实验最后结果不可避免地存在一定误差，在以后的设计中，将从这些不足之处再加以改进，争取做到更完美。
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