篇一：向心力研究实验报告
课 程 名 称 ： 中学物理实验研究 课程论文题目： 向心力研究
姓 名： 黄珊
学 号： 2014000135 所 在 学 院 ： 教师教育学院 专 业： 物理行知班
任 课 教 师 ： 王凤兰
实验十二 向心力研究
实验目的 研究向心力与质量，半径，角速度的关系
实验器材 朗威DISLab数据采集器，计算机，DISLab向心力器材等。 实验原理
物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力称为向心力。向心力的大小与物体的质量、角速度的平方、半径成正比。
实验步骤
1、 将光电门传感器和力传感器分别接入朗威DISLab数据采集器。
2、 按实验装置图把两传感器固定在向心力实验器上，设置实验器相关参数。
3、 将实验器调节为水平，对力传感器调零。
4、 点击“开始记录”，转动实验器的悬臂，记录数据。
5、 保存图像
6、 对图像进行分析，总结F与角速度、质量之间的关系。
实验图像
实验分析 1. 物体所受到的向心力与角速度的平方成正比；
2. 在质量一定的情况下，半径越大，物体所受到的向心力越大。
3.在半径一定的情况下，质量越大，物体所受到的向心力越大。 误差分析 在实验的过程中，存在一定的人为因素和偶然因素，比如：可能会
受到摩擦力的影响。
实验总结 物体所受到的向心力与物体的质量，角速度，半径有关。而且，都
成正比。
篇二：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
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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。
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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
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FN?maN
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只需验证：g2
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篇三：实验报告
关于本实验中所用的分离方法
完成日期：2014.11.24
一、摘要：
本文主要讨论本实验中所用的分离方法及使用条件和优势。
二、前言：
物质的分离、提纯和成分分析是化学学科的一个非常重要的领域。由于离子间存在相互干扰的现象，因此成分分析前，需进行分离处理，沉淀分离法、离心分离法、萃取分离法是常用的重要分离方法。
三、内容：
本实验所用的分离方法有沉淀分离法、离心分离法和萃取分离法。
（一）沉淀分离法
沉淀分离法分为沉淀溶解分离和沉淀转化分离等，沉淀溶解分离的使用条件是不同沉淀在同一溶剂中的溶解度不同，沉淀转化分离的使用条件是转化的常数应足够大。
我们知道在Cl-、Br-、I-的分离和检出的实验中，第一步先加硝酸酸化，再加AgNO3溶液至沉淀完全，由于在硝酸环境下，只有卤化银是沉淀，故离心分离
后得到的沉淀只有AgCl、AgBr和AgI，纯度很高。本实验中，所加氨水浓度为2mol/dm3，此时仅AgCl溶于其中，那么，AgBr、AgI绝对不溶于氨水么？查表可知常温下Ksp(AgCl)=1.77×10-10>Ksp(AgBr)=5.35×10-13>Ksp(AgI)=8.52×10-17 ，因此我们只讨论溴化银溶于氨水的反应。对于反应：
AgBr+2NH3H2O=Ag(NH3)2Br+2H2O
K=Ksp(AgBr)×k稳（Ag(NH3)2+)=5.35×10-13 ×1.1×107=5.89×10-6
由于溶解的最低限度为0.01mol/dm3,因此氨水的最低浓度约为17mol/dm3,2mol/dm3的氨水分离得到的氯离子含其他卤离子很少，不干扰氯离子的检出。
在S-、S2O32-、SO32-的分离和检出的实验中，用CdCO3分离S2-的反应如下：
CdCO3+S2-=CdS+CO32-
K=Ksp(CdCO3)/Ksp(CdS)=(1.0×10-12)/(8.0×10-27)=1.3×1014>107
沉淀转化的平衡常数很大，常温下能自发进行得很彻底，可认为S2-被完全沉淀，不干扰硫代硫酸根和亚硫酸根离子的检出。
可见沉淀分离法能比较有效且完全地分离出所要分离的离子。
（二）离心分离法
离心分离法的使用条件是溶液中有不溶于此溶液的固体，它的优势让我们用一个计算来说明：设液体密度是ρ,颗粒密度是nρ（n>1，否则颗粒上浮），设颗粒体积是V，则颗粒在重力作用下自然下沉的力减去浮力是（n-1)ρgV。如果高速旋转的离心机使得悬浊液的离心加速度达到重力加速度的m倍（m>1，否则
离心沉淀就无意义了），则颗粒需要的向心力减去“浮力”是：m(n-1)ρgV。也就是说，颗粒离心下沉的力是自然下沉的力的m倍,使颗粒下沉的速度加快。
在本实验中，生成卤化银并聚沉后用到了离心分离，加入锌粉沉淀变为黑色后用到了离心分离，加入CdCO3充分反应后用到了离心分离，加入硝酸锶后用到
了离心分离。
（三）萃取分离法
萃取分离法的使用条件是系统中的组分在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同。在Cl-、Br-、I-的分离和检出的实验中，在向含Br-、I-的溶液中加入CCl4再逐滴加入氯水的过程中就用到了萃取分离法，只是在这个实验中用到的萃取分离法的目的不是分离，而是检出。萃取分离法的优势是现象明显（可观察到CCl4层先变紫，再变无色，再变橙黄色的明显现象），且可检出用沉淀分离法无法检出的离子。
四、结论：
本实验用到的分离方法有沉淀分离法、离心分离法和萃取分离法，沉淀溶解分离的使用条件是不同沉淀在同一溶剂中的溶解度不同，沉淀转化分离的使用条件是转化的常数应足够大，优势是能比较有效且完全地分离出所要分离的离子。离心分离法的使用条件是溶液中有不溶于此溶液的固体，优势是加快了颗粒下沉的速度。萃取分离法的使用条件是系统中的组分在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同，优势是现象明显，且可检出用沉淀分离法无法检出的离子。
五、参考文献：
《兰氏手册》
《卤素离子的分离和检出》 作者：吴亦歌、刘春宏、刘树青、刘薇、徐路颖、戴安倩
六、小组讨论分工：
查找资料：撰写报告：
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