一、名称

向心力探究仪

二、制作者

向悦、郑苗苗

三、指导教师

代珍兵

四、原理

仪器包括三个系统，分别是匀速圆周系统、拉力传感器系统、角速度测量系统。匀速圆周系统包括转速调节器、直流电动机、水平槽轨，其中电动机可以通过转速调节器调节转速，PVC小块中卡入轴承、打孔的螺钉，穿入细线，使铁钩与细绳同步转动，不缠绕在一起。拉力传感器系统包括拉力传感器、低压直流电源、小球在水平槽轨内做匀速圆周运动时，界线的拉力大小即为向心力的大小，仪器中的定滑轮。可以用来改变力的方向，方便向心力的测量。角速度测量系统包括磁性霍尔传感器、强磁铁，当驱动槽轨做匀速圆周运动时，其所附磁铁经过霍尔开关仪器自动记录其角速度大小。

五、功能

该教具结构简单，能够对物理量进行定量测量，精确度高，测量结果准确。不但能用来做向心力探究实验，还可以用来做验证性实验，学生自己就可以动手操作，课堂效果极佳。能够分别探究向心力与运动小球角速度、圆周运动半径、小球质量的关系

六、使用方法

接通角速度传感器以及力传感器的电源之后，开始调零校准，调零可以通过按下调零按钮。在力的传感器上悬挂一个50克的钩码，若示数屏示数为0.5N，则力传感器工作状态良好。首先探究向心力与运动小球角速度的关系，将质量为0.323千克的铁球放置在水平槽轨上，在压力传感器下方挂一个铁钩，与小球相连细线绕过定滑轮挂在铁钩上，读出此时圆周运动的半径，通过调节转速调节器，改变角速度大小，同步记录角速度与向心力的大小，改变角速度的大小，同步实验五到六次，即可得到向心力与角速度平方的关系。接下来探究向心力与小球圆周运动半径的关系，改变运动半径可以通过改变铁钩的长度，再调节旋钮，使每次角速度的大小保持不变，在示数稳定后，记录角速度与向心力的大小，更换不同长度的铁钩，重复实验五到六次，即可得向心力与运动半径的关系。最后探究向心力与小球质量的关系，选择不同质量的小球，保持角速度和运动半径不变，在示数稳定后，记录小球质量与向心力的大小，更换不同质量小球，重复实验五到六次，即可得向心力与小球质量之间的关系。

编辑：代珍兵