向心力演示

向心力演示器作者：陈渝德来源：《中国科技教育》2009年第10期一、项目背景高一物理(人教版)第一册第五章“圆周运动”是教学的重点和难点之一。

在进行向心力教学时,现行的实验器材只能定性的研究不能定量的研究。

于是笔者自己制作了一个向心力演示器,它能够比较准确的算出向心力大小。

二、作品原理本作品是根据F=mu2/r公式测向心力大小。

测量工具是家用电子秤,其分度值为10g,笔者用F=mg的公式换算为牛顿。

三、作品结构首先构建一个整体框架:有上下两条水平支架,下支架上安装电动机,电动机上安装钻夹头,夹头上安装一个铝片,用螺丝固定,铝片一端套上圆环,圆环用细绳固定,细绳另一端通过轴承连接其上端支架上固定的电子秤,通过电子秤读绳子拉力大小,即向心力大小。

接通电源时,电机旋转,通过改变半径,验证相同转速下向心力的变化。

本作品有以下几个优点:(1)形象、直观。

学生可以直接通过仪器读数。

(2)操作简便。

本教具在课堂教学中不需要重新组装,只要接上普通电源即可进行讲解、观察。

(3)可以通过实验验证向心力公式,从而加深学生对公式的理解和记忆。

该演示器适用于中学物理向心力教学演示。

四、制作方法1. 材料装备电动机1个,钻夹头1个,圆弧形不锈钢1块,长方形不锈钢3米,电子秤1个,传感器1个,学生电源1个。

2. 制作安装(1)将不锈钢管焊接成边长 40cm的正方形框架,在框架下端焊接圆弧形脚架;(2)在下端支架上打孔安装电动机,钻夹头和铝条以及轴承,连接好电路;(3)在铝条上安装圆环,圆环用细绳通过轴承与电子秤相连;(4)在支架上安装传感器,用于测量转速。

五、数据处理误差完全符合教学仪器误差在5%以内的行业标准(见表1)。

评委点评本项目是针对中学物理实验中的难点,一直不易进行准确量化研究的内容而设计的,该装置设计巧妙,便于操作,直观性好,精确度较高。

由于解决了长期以来定量研究的困难,其结构简单,演示直观,精确度较高,所以具有很好的实用性和推广价值。

V 〇1.49 N 〇.7Jul.2020f r 铷i f教学参考实验研究DIY “数显向心力演示仪99*白秀英1任丽平2韩皓宇1(1.渭南师范学院物理与电气工程学院陕西渭南714099)(2.陕西学前师范学院信息工程学院陕西西安 710100)文章编号：1002-218X (2020)07-0053-03中图分类号：G 632. 0文献标识码：B摘要：D I Y “数显向心力演示仪”是基于验证人教版必修2物理教材第五章第六节中的向心力 表达式设计制作的实验仪器。

此教具主要由可调速式电动机、光电门、数字测力计等几部分构 成，与传统的手摇式向心力演示仪相比，可以定量探究向心力与圆周运动的质量、角速度以及半 径的关系，变定性验证为定量研究，便于学生对向心力公式的理解与掌握。

关键词：向心力演示仪；自制教具；物理教学_、问题的提出向心力在力学中有着重要的地位，是学生理解 圆周运动基本规律的一个重要概念，也是高中物理 教学的难点。

为了突破这一难点，《普通高中物理 课程标准(2017版）》对于圆周运动的教学要求中 提出：“通过实验探究匀速圆周运动向心力大小与 半径、角速度、质量的关系。

”并且在学生必做实验 中，新增了“探究向心力大小与半径、角速度、质量 的关系”[1]。

新课程改革强调学生的主体地位与探 究式学习的重要性，因此，学生通过实验定量探究 向心力大小与半径、角速度、质量的关系显得愈发 重要。

然而，实验室采用的手摇式向心力演示仪如图 1所示，它利用弹簧测力套筒将小球做圆周运动时 对挡板的水平压;y (向心力大小）转化为弹簧的竖直弹力，并应用控制变量法和比较法仅仅只能粗略 定性得出影响向心力大小的因素。

该演示仪操作简单，蕴涵了物理学的等效转化法、控制变量法、对 比法等;但是，该实验为半定量（向心力是由红色标 记获得），无法获得准确数值，因而探究的结果缺乏 足够的说服力，令人难以信服。

且该实验属于验证 性实验，不适宜探究使用。

向心力演示器黑白相间的等分格黑白相间的等分格是一种常见的图案设计，在各种艺术品、装饰品以及科学实验中都有广泛应用。

其中，向心力演示器是一种可以展示黑白相间的等分格的装置，下面将对其进行详细介绍。

向心力演示器是一种通过向心力产生的装置，它可以展示出黑白相间的等分格。

向心力是一种指向中心的力，它是由物体在圆周运动时受到的向心加速度产生的。

这种力的大小与物体的质量和速度成正比，与物体距离转轴的距离的平方成反比。

在向心力的作用下，物体将沿着圆周运动，并且速度的方向始终指向圆心。

利用向心力的原理，可以设计出向心力演示器。

这种装置通常由一个旋转的平台和一些固定在平台上的黑白相间的小块组成。

当平台开始旋转时，小块也会随之旋转，同时由于向心力的作用，小块的速度方向也始终指向平台的中心。

这样，由于小块的位置固定而速度方向不断变化，观察者就可以看到一种黑白相间的等分格图案。

向心力演示器的黑白相间的等分格图案通常具有一定的美感，因此在艺术品和装饰品中被广泛应用。

例如，在绘画和设计中，可以利用向心力演示器的图案来构建具有层次感和动态感的作品。

在室内装饰中，可以使用黑白相间的等分格来营造出简约而又有趣的氛围。

此外，向心力演示器还可以用于科学实验中，用来观察向心力对物体运动的影响，从而深入理解力学原理。

除了展示黑白相间的等分格图案，向心力演示器还可以用来进行一些有趣的实验。

例如，可以将一些小球放在平台上，并适当调节旋转速度，观察小球的运动轨迹。

由于向心力的作用，小球将始终保持在平台上，并且沿着圆周运动。

通过实验，可以进一步理解向心力的特性，深入探讨物体在圆周运动中的力学规律。

向心力演示器是一种可以展示黑白相间的等分格的装置。

它利用向心力的原理，通过旋转平台和黑白相间的小块，展示出一种美观而有趣的图案。

这种装置不仅在艺术品和装饰品中得到广泛应用，还可以用于科学实验中，帮助人们深入理解力学原理。

通过向心力演示器，我们可以更好地认识到力学规律对物体运动的影响，进一步拓宽我们的知识领域。

向心力ppt(共9篇)向心力ppt（一）: 向心力演示器一条皮带上角速度能不相同吗如果皮带上无滑动,是线速度相同.轮半径相同,角速度才相同；轮半径不同,角速度不同；如果是共轴,角速度相同.轮半径相同,线速度速度才相同；轮半径不同,线速度不同；向心力ppt（二）: 向心力是什么物体做曲线运动时,必定受到与速度方向不在同一直线上的合外力的作用. 匀速圆周运动是曲线运动,做匀速圆周运动的物体必定也受到与速度方向不在同一直线上的合外力的作用.这个合外力就是向心力.向心力指向圆心,而物体运动的方向沿切线方向,所以向心力的方向总与物体运动的方向垂直.物体在运动方向上不受力,在这个方向上没有加速度,速度大小不会改变,所以向心力的作用只是改变速度的方向.1.用质量不同的钢球和铝球做实验,使两球运动的半径r和角速度ω相同.可以看出,向心力的大小与质量有关,质量越大,所需的向心力就越大.2.换用两个质量相同的小球做实验,保持它们运动的半径相同.可以看出,向心力的大小与转动的快慢有关,角速度越大,所需向心力也越大.3.仍用两个质量相同的小球做实验,保持小球运动角速度相同.可以看出,向心力的大小与小球运动的半径有关,运动半径越大,所需的向心力越大.实验表明,向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系.可以证明,匀速圆周运动所需的向心力大小为 F＝mrω2.做圆周运动的物体,在向心力F的作用下,必然要产生一个加速度,这个加速度的方向与向心力的方向相同,总指向圆心,叫做向心加速度.对于某一确定的匀速圆周运动来说,m以及r、v的大小、ω都是不变的,所以向心力和向心加速度的大小不变,但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变.匀速圆周运动是瞬时加速度矢量的方向不断改变的变速运动.向心力ppt（三）: 向心力是如何产生的向心力产生于物体之间的作用中.当然,不是牛顿的中心力作用概念,而是物体之间的非中心力作用概念.非中心力作用是物体产生旋转运动的原因,而向心力就存在于物体旋转的运动之中.向心力是旋转物体运动表现出来的一种向心的力.处在自然或惯性状态下的旋转物体都是一个合力的表现,向心力就是其中的一个分力. 当宇宙天体发生大爆炸时,这个爆炸的天体就会形成一个星系.就是说,天体爆炸的碎片就会最终围绕这个爆炸的中心位置做旋转的轨道运动,而任何在轨道上运动的天体都存在一个向心力的问题.主要表现为,旋转星系中的各种天体都会慢慢中心收缩,这种收缩行为就是向心力的行为.因此,向心力产生于天体的爆炸,天体的爆炸形成一个旋转星系,而旋转星系中的物体表现为一种向中心收缩的状态,这种状态就是向心力作用使然. 从比较确切和精细的角度上说,任何天体的轨道运动都不是在圆周轨道或椭圆轨道上运行,而是在一种螺旋的轨道上运动着,并慢慢搞近向中心位置.向心力的大小与物体的旋转速度成正比,与物体旋转的曲率半径成反比.向心力ppt（四）: 向心力与离心力在经典力学中,向心力是物体沿着圆周或者曲线轨道运动时的指向圆心的合外力作用力.向心力其实并非一种力,而是合外力作用的一种需求.“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的.这种效果可以由弹力、重力、摩擦力中的任何一力而产生.也可以由几个力的合力或几个力的分力提供.因为匀速圆周运动属于曲线运动,在做匀速圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用.对在做均速圆周运动的物体所产生的是一种拉力,随着物体在圆周轨道上的运动而不停的变动方向.这种拉力总是沿着圆周半径指向圆周的中心,之所以得名“向心力”.因为向心力总是指向圆周中心,然而被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动,所以向心力总是与受控物体的运动方向呈90°的垂直.向心力对其所控物体的控制是运动方向的控制,然而向心力并没有对物体施加力,也没有对物体的速度大小做任何的改变.这就是说向心力并非一种力.当物体在做非匀速圆周运动时,也就是说具有加速度时,无论运动轨迹半径是否发生变化,在向心方向上都会有向心加速度.这时物体的运动方向就不再是运动曲线的切线方向,而受到向心加速度的影响.向心力的大小与物体的质量（m）、物体运动圆周半径的长度（r）和角速度（ω）有着关系.离心力,为一种假想的惯性力,现实中不存在.当物体作圆周运动时,向心加速度会在物体的座标系产生如同力一般的效果,类似於有一股力作用在离心方向,因此称为离心力.当物体进行圆周运动,即并非直线运动,亦即物体於非牛顿环境下运动,物体所感受的力并非真实.向心力ppt（五）: 向心力公式推导~~用极限,或是中学常用的“微元法”以圆心为原点,i为x轴上的单位向量j为y轴上的单位向量速率为v0则速度（矢量）v=v0cosθi+v0sinθj(θ为某点处与x轴的夹角)又因为θ=ωtv=v0cosωti+v0sinωtja=v"=ωv0(cosωti-sinωtj)|a|=ωv0=rω^2|F|=m|a|=mrω^2=(mV^2)/r=mvω=(mr4π^2)/T^2=mr4π^2f^2向心力ppt（六）: 怎么摆脱向心力【向心力ppt】向心力是效果力,无法摆脱.只能是抵消.提高速度只是让物体所需的向心力增大,而向心力本身没有减小.当外力不能提供足够的向心力时,物体做离心运动.向心力ppt（七）: 向心力是力吗【向心力ppt】向心力,是使质点（或物体）作曲线运动时所需的指向曲率中心（圆周运动时即为圆心）的力.物体做圆周运动时,沿半径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.是由合外力提供或充当的向心力.向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力.它不是具有确定性质的某种类型的力.相反,任何性质的力都可以作为向心力.实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力 .向心力ppt（八）: 向心力的特点RT向心力是按照力的作用效果命名的力,可以是重力.弹力,摩擦力等各种性质的力充当、也可以是一个或几个力的合成力充当向心力ppt（九）: 向心力与速度和加速度的关系向心力不改变速度的大小,只改变速度的方向向心力不改变加速度的大小,只改变加速度的方向请问这两句话哪句对能再解释一下不对的那句话为什么不对么第一句对首先物体不会受到向心力,向心力是物体的合外力,只是一种作用效果.关键在于如果合外力提供向心力,那么方向一定是指向圆心,始终不做功,所以不会改变速度大小.根据动能定理,合外力做的功等于物体动能的改变量,而动能的体现就是速度的大小而不管方向.提高团队向心力ppt。