实验十二向心力研究.doc

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1、实验十二向心力研究实验器材朗威DISLab数据采集器、光电门传感器、力传感器、DISLab向心力实验器、计算机。实验装置如图12-1。图12-1向心力研究实验装置实验操作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

2、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（图12-2）。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（图12-3），观察曲线后可推断F-ω2之间是正比例关系。2/2图12-2研究向心力与角速度（F-ω）的关系图12-3研究向心力与角速度平方（F-ω2）的关系1．保持砝码的质量

3、不变，改变其运动半径，重复实验，得出几组F-ω数据点（图12-4）。对曲线进行“选择F值”，点击“F-r图像”得到拟合曲线（图12-5）。观察曲线后可推断F-r之间是正比例关系。图12-4选择F值图12-5研究向心力与半径（F-r2）之间的关系2．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（图12-6）。对曲线进行“选择F值”，点击“F-m图像”得到拟合曲线（图12-7）。观察曲线后可推断F-m之间是正比例关系。图12-6选择F值图12-7研究向心力与质量（F-m）之间的关系3．根据实验结果，分析向心力F与角速度ω和质量m的关系。2/2