篇一：向心力教案
《向心力》教学设计
一、教学目标
1.知识与技能
（1）能结合实例分析，知道向心力是一种效果力以及方向；
（2）能够用自己的语言归纳向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算； （3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，能够描述合外力的作用效果。
2.过程与方法
（1）通过对向心力概念的探究体验，能够用自己的语言说出其概念； （2）引导学生进行“实验”——“用圆锥摆验证向心力的表达式”
（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
3.情感、态度与价值观
实例、实验紧密联系生活，拉近与科学的距离，感受到科学就在身边，发展自己对学习的积极性和学习兴趣。
二、教学重难点
1.重点：向心力的概念、公式的建立，对公式理解以及相应的计算 2.难点：分析向心力的来源
三、教学准备
PPT课件、圆锥摆（20组）、DISLab向心力演示器等
四、教学过程
1.引入
取一根细绳，一端系上一小球，另一端固定在一枚钉子上。将钉子定在 光滑的板上，如图所示：
师：给小球一个水平方向并垂直于绳的初速度，小球什么运动？生：圆周运动 师：小球为什么会做圆周运动？生：受绳子拉力
2.向心力概念的建立
对上述模型进行理想化处理（水平面光滑），对小球受力分析，得出向心力的概念。
向心力：物体受到的指向圆心的合力
强调：向心力是按照力的实际作用效果命名的。
3. 感受向心力与哪些因素有关
师：你在生活中感受到过向心力吗？
(1)体验：在一根结实的细绳的一端拴一个物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动（如图），
依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量，拉力如何变化。
(2)猜想：向心力可能与哪些因素有关有关。
生：向心力可能与m、v(w)、r有关
4.利根据牛顿第二定律和向心加速度表达式推导出向心力表达式
v24?
FN?m?mw2r?m2r
rT
2
5.分组实验：用圆锥摆粗略验证向心力表达式
2
g4?4?
?2 验证： mgtan??
m2r 只需验证：
hTT
2
记录数据：
6.演示实验：用DIS向心力实验器研究向心力与半径、角速度、质量间的关系
(1)介绍DISLab向心力实验器及其工作原理
我们现在研究的是这个小砝码做圆周运动的向心力和半径r 、质量m 、角速度w的关系。把它穿在水平连杆上，这是一个悬臂，用手推动悬臂转动起来，砝码也就在水平面内做起了圆周运动。质量m是已知的，半径通过悬臂上的刻度读出，水平连杆对砝码的拉力的测量是通过力传感器测量的，垂直连杆的与力传感器相连，另一端挂在悬臂中心的等臂杠杆上，转动悬臂，水平连杆应牵拉等臂杠杆并将作用力传至垂直连杆通过力传感器测出其大小。光电门传感器来测量挡光杆的挡光时间，进而求出角速度。运用控制变量法研究F与m,r以及ω之间的关系。
(2)实验演示：
1．将光电门传感器和力传感器固定在朗威DISLab向心力实验器上，光电门传感器接入数据采集器第一通道，力传感器接入第二通道。
2．点击教材专用软件主界面上的实验条目“向心力研究”，打开该软件。 3．将挡光杆的直径（挡光宽度）、挡光杆到旋臂轴心的距离、第一次实验时砝码的运动半径（砝码重心到旋臂轴心的距离）和砝码质量输入表格相应位置。
4．点击“开始记录”，保持旋臂静止不动，对传感器进行软件“调零”。拨动旋臂使之做圆周运动，挡光杆每次通过光电门传感器，系统自动记录下砝码的向心力值F并计算出此时的角速度ω。随着旋臂转速逐渐减慢，软件窗口上方的坐标系内将显示自右上方至左下方分布的一组F-ω数据点。
5．点击“停止记录”，对数据点进行分析。分别点击“一次拟合”、“二次拟合”，得出两条拟合图线。观察可见，二次拟合图线与数据点的分布非常接近，可推断F-ω之间是二次方关系。点击“F-ω2图像”，对数据点进行“一次拟合”，得到拟合曲线，观察曲线后可推断F-ω2之间是正比例关系。
6．保持砝码的质量不变，改变其运动半径，重复实验，得出几组F-ω数据点。对曲线进行“选择F值”，点击“F-r图像”得到拟合曲线。观察曲线后可推断F-r之间是正比例关系。
7．保持砝码的运动半径不变，改变其质量，重复实验，得出几组F-ω数据点。对曲线进行“选择F值”，点击“F-m图像”得到拟合曲线。观察曲线后可推断F-m之间是正比例关系。
8．根据实验结果，分析向心力F与半径r、角速度ω和质量m的关系。
7.变速圆周运动和一般曲线运动
对链球运动慢动作进行观察，链子对球的拉力不是指向圆心，而是与速度夹角小于90度，引导学生将力分解为Ft、Fn，总结各自作用。变速圆周运动不是合外力提供向心力，而是其中一部分提供向心力。这反过来恰好解释前面的匀速圆周运动为什么合外力提供向心力。
v2
匀速圆周运动F?m,v、r大小不变；变速圆周运动，v变化，r不变，一般曲线运动如
r
何处理呢？引导学生思考，v、r变还是不变，然后运用极限分割思想，将一般曲线分割为很多小圆弧，每段曲率半径r不同，v也不同。每段小圆弧对应的r和v，代入匀速圆周运动的向心加速度和向心力的公式即为此段的描述，这便是一般曲线运动的处理方法。
8.本节课小结
本节课我们提出了向心力的概念，并根据牛顿第二定律和向心力表达式推导出了向心力表达式，并用圆锥摆和DIS传感器装置分别验证了向心力的表达式。最后我们又了解了做变速圆周运动的物体的受力特点以及提出了对于一般曲线运动的处理方法。
五、板书设计
猜想：Fn与v(ω)、r、m有关
v22
a4?N?r?w2r?T2r
FN?maN
v24?2
FN?
mr?mw2r?mT
2r
2
验证： mgtan??
m4?
T
2r
只需验证：g2
h?4?T2
篇二：向心力演示实验设计.doc
龙源期刊网 .cn
向心力演示实验设计
作者：瞿如珍
来源：《发明与创新(学生版)》2005年第08期
材 料：
透明有机塑料管(直径为50mm，长度1000mm左右)1根、颜色相同的乒乓球2个、转台1个、底座、皮带。
实验原理：
F=mV2／R因为当转台上的支架快速转动时，其中较重的物体受到的向心力也大，即内有铅丸的乒乓球受到的向心力比单位体积的液体受到的向心力大，因此，乒乓球就会向外端运动。
相反，当转速不变时，空心乒乓球受到的向心力比单位体积液体所受到的向心力要小，因此该乒乓球向旋转中心运动。
注意事项：
(1)保证透明有机长塑料管在灌水后严格密封。
(2)保证透明有机长塑料管内部只有两个乒乓球，而不能有空气泡。
实验步骤：
(1)将其中1个乒乓球内放上铅丸，另一只仍是空心。
(2)将两个乒乓球分别放入装满水的透明有机长塑料管，并密封好。
(3)在底座安装好转台，并把透明有机长塑料管固定在转台上。
(4)旋转转台，就可以看到两个乒乓球向里外不同的方向移动。
篇三：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
免费论文网友情提示：本网站所有内容为共享上传提供，不涉及任何商业利益，本站对此不承担任何保证责任！
Copyright © www.csmayi.cn Corporation, All Rights Reserved 共享时代 共享你我他 版权所有