1、有關“向心力”創新實驗的研究隨著新課程改革的深入，實驗教學的創新對展現物理學科特色和功能發揮著不可估量的作用。一堂好的物理課決不能少了一個或幾個精彩的物理實驗，具有創造性的實驗會讓一些看似枯燥的內容立刻變得生動無比，讓人在充滿樂趣的氛圍中欣然接受。圓周運動是同學們比較熟悉但又難以準確把握的一種運動，尤其對向心力的定義、作用、大小及來源缺乏形象直接的實驗體會。在這里我對有關“向心力”的常規實驗做了一些改進及補充。一、 小試身手簡易水流星表演：本實驗能輕易打破同學們源于對生活印象的錯誤“前概念”。我們可以直接利用裝砝碼的透明塑料小桶，為了看得更清楚給小桶加注滴有紅墨水的自來水，然后用手捏住細線的一

2、端，掄動細線使小桶在豎直平面內做圓周運動。現象表明速度較快時，水不會流出來。如果讓細線加長一些，則掄動的頻率可以減慢一些。操作非常簡單，每個學生都能輕易完成，該實驗使每個學生不由自主地想去探究水為什么沒有灑出來，這為講解向心力的作用作了鋪墊。二、展現“絕技”神奇剝雞蛋術： 本實驗富有趣味性，給人多種感官刺激和愉悅，耐人尋味。在看電影天下無賊時，我們對劉德華扮演的大盜神奇的剝雞蛋表演嘆為觀止，以為這肯定是電影特技，生活中不可能完成。殊不知我們凡人也能練就“神偷”一樣的絕技，只要注意技巧就行了。找一個大“肚子”而小口徑的玻璃杯（塑料杯也行），把一熟雞蛋放入杯中，手握杯口迅速地向懷抱內沿螺旋線移動杯

3、子，邊移動邊倒轉杯子，然后繼續快速轉動手腕使雞蛋沿杯壁運動，我們可以聽到雞蛋殼與杯壁碰撞時悅耳的交響樂，接著就能享受已剝了殼的雞蛋了。三、 自制教具化繁為簡，直達目標： 自制系列（一）：本教具克服了實驗室大部分儀器只能定性研究向心力的缺點，能直接讀出做勻速圓周運動的小球的向心力，并可計算出小球所需的向心力大小，定量驗證向心力公式。整理材料：直徑20厘米的三合材料圓板（有機玻璃材料更好），自制帶洞鐵管軸，手搖離心轉臺，帶洞小球若干，尼龍繩，測力計一個，滑輪兩個，秒表，方形木板整理方法：（1）整理空心金屬圓筒，圓筒的內徑盡可能小一些，并打磨光滑，固定在離心轉臺的小轉軸上。（2）整理直徑為20厘米的

4、三合材料圓盤，并標好刻度，將圓盤固定在空心金屬圓筒上端，并在下端固定一滑輪。（3）將帶滑輪的測力計固定在木板上并置于離心轉臺旁邊。使用方法：（1）將本教具放置在水平桌面上，把連接好一小球的尼龍線穿過金屬圓筒，繞過圓筒下面的滑輪和測力計上的滑輪，在線的末端打一個空心結，并套住測力計掛鉤，另一端的小球放在圓盤上。（2）先緩慢轉動離心轉臺的手柄，待轉速均勻后，記錄小球轉n圈所用的時間t，測力計的讀數F和小球做圓周運動的半徑r。設主動輪與從動輪的半徑之比為k，小球的質量為m，從動輪的角速度為，主動輪的角速度為，則計算出的向心力大小為F ，看該力與測力計示數的關系.（3）改變小球質量，重復操作。自制系列

5、（二）：本實驗源于生活中同學們最容易體會的圓周運動，而且原理和儀器簡單，小球轉動平穩，易于操作實驗材料：帶細線的裝滿水的小桶，水準儀，節拍器，空心筆筒，尼龍線，彈簧秤，兩個相同的小鋼球整理方法：把空心筆筒與彈簧秤依次固定在水準儀上，并確保各自的中軸線重合。然后把與小球連接的尼龍線穿過空心筆筒并掛住彈簧秤的鉤子，準備好節拍器。使用方法:掄動水準儀,盡量使它做近似水平面內的勻速圓周運動.接通節拍器的電源可以使它發出有節奏的響聲調節旋鈕可以改變頻率掄動物體時可以就著節拍來采用控制變量法,分別變換節奏(即角速度),小球質量,半徑來研究尼龍線的拉力(即向心力)的大小變化。即首先控制m,r一定,改變的大小

6、,看F與的關系.然后控制r, 一定,改變m的大小,看F與m的關系.再控制m ,一定,改變r的大小,看F與r的關系。可以設每一個小球的質量為m當節拍器的節拍為拍每分鐘時，設此時對應的角速度為則節拍器的節拍為拍每分鐘時，對應的角速度為 小球的轉動半徑為.米時對應的半徑為r，則轉動半徑為.米時對應的半徑為r數據紀錄：次數小球質量轉動半徑角速度向心力mrFmrFmrFmrF四、 稍加變通模擬向心運動與離心運動：信手拈來，活用身邊的“壇壇罐罐”，一步到位地解析物理概念。把與小球連接的尼龍線穿過空心筆筒，另一端掛上鉤碼，用手掄動筆筒使小球在接近水平面內轉起來，待轉動平穩時，鉤碼靜止在空中不動，此時小球轉動的向心力可以看作近似等于鉤碼的重量。若增大轉速，則鉤碼的重量不足以提供小球所需的向心力，小球將遠離圓心運