各科成績的提高是同學(xué)們提高總體學(xué)習(xí)成績的重要途徑，大家一定要在平時(shí)的練習(xí)中不斷積累，小編為大家整理了高中物理實(shí)驗(yàn)：圓周運(yùn)動(dòng)，希望同學(xué)們牢牢掌握，不斷取得進(jìn)步!
1、傳動(dòng)與同軸轉(zhuǎn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)儀器：自行車
教師操作：讓學(xué)生觀察自行車后輪、齒輪、腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：皮帶、齒輪傳動(dòng)——線速度相同;同軸轉(zhuǎn)動(dòng)——角速度相同。
2、向心力
實(shí)驗(yàn)儀器：向心力實(shí)驗(yàn)器(J2131)、彈簧測力計(jì)、停表、游標(biāo)卡尺
向心力實(shí)驗(yàn)器：
(1)指針較長，圓柱體的少量位移經(jīng)過杠桿的放大，使顯示更為明顯。但指針有質(zhì)量，同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，所以制造時(shí)加了指針配量，使指針系統(tǒng)成靜平衡。再通過適當(dāng)選擇擺桿的質(zhì)量維持指針系統(tǒng)的動(dòng)平衡。因而實(shí)驗(yàn)時(shí)無需考慮指針的質(zhì)量和它可能做離心運(yùn)動(dòng)的影響。
(2)轉(zhuǎn)動(dòng)軸由立柱上的鋼珠支撐，轉(zhuǎn)動(dòng)軸下部有定位錐套。實(shí)驗(yàn)前調(diào)整配重的位置時(shí)應(yīng)將定位錐套退下，調(diào)整后將套重新推向上。
游標(biāo)卡尺：
(1)構(gòu)造
游標(biāo)卡尺是工業(yè)上常用的測量長度的儀器，它由尺身及能在尺身上滑動(dòng)的游標(biāo)組成。若從背面看，游標(biāo)是一個(gè)整體。游標(biāo)與尺身之間有一彈簧片(圖中未能畫出)，利用彈簧片的彈力使游標(biāo)與尺身靠緊。游標(biāo)上部有一緊固螺釘，可將游標(biāo)固定在尺身上的任意位置。尺身和游標(biāo)都有量爪，利用內(nèi)測量爪可以測量槽的寬度和管的內(nèi)徑，利用外測量爪可以測量零件的厚度和管的外徑。深度尺與游標(biāo)尺連在一起，可以測槽和筒的深度。
尺身和游標(biāo)尺上面都有刻度。以準(zhǔn)確到0.1毫米的游標(biāo)卡尺為例，尺身上的最小分度是1毫米，游標(biāo)尺上有10個(gè)小的等分刻度，總長9毫米，每一分度為0.9毫米，比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪并攏時(shí)尺身和游標(biāo)的零刻度線對(duì)齊，它們的第一條刻度線相差0.1毫米，第二條刻度線相差0.2毫米，……，第10條刻度線相差1毫米，即游標(biāo)的第10條刻度線恰好與主尺的9毫米刻度線對(duì)齊。
當(dāng)量爪間所量物體的線度為0.1毫米時(shí)，游標(biāo)尺向右應(yīng)移動(dòng)0.1毫米。這時(shí)它的第一條刻度線恰好與尺身的1毫米刻度線對(duì)齊。同樣當(dāng)游標(biāo)的第五條刻度線跟尺身的5毫米刻度線對(duì)齊時(shí)，說明兩量爪之間有0.5毫米的寬度，……，依此類推。
在測量大于1毫米的長度時(shí)，整的毫米數(shù)要從游標(biāo)“0”線與尺身相對(duì)的刻度線讀出。
(2)使用
用軟布將量爪擦干凈，使其并攏，查看游標(biāo)和主尺身的零刻度線是否對(duì)齊。如果對(duì)齊就可以進(jìn)行測量：如沒有對(duì)齊則要記取零誤差：游標(biāo)的零刻度線在尺身零刻度線右側(cè)的叫正零誤差，在尺身零刻度線左側(cè)的叫負(fù)零誤差(這件規(guī)定方法與數(shù)軸的規(guī)定一致，原點(diǎn)以右為正，原點(diǎn)以左為負(fù))。
測量時(shí)，右手拿住尺身，大拇指移動(dòng)游標(biāo)，左手拿待測外徑(或內(nèi)徑)的物體，使待測物位于外測量爪之間，當(dāng)與量爪緊緊相貼時(shí)，即可讀數(shù)
(3)讀數(shù)
讀數(shù)時(shí)首先以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在尺身上讀取毫米整數(shù)，即以毫米為單位的整數(shù)部分。然后看游標(biāo)上第幾條刻度線與尺身的刻度線對(duì)齊，如第6條刻度線與尺身刻度線對(duì)齊，則小數(shù)部分即為0.6毫米(若沒有正好對(duì)齊的線，則取最接近對(duì)齊的線進(jìn)行讀數(shù))。如有零誤差，則一律用上述結(jié)果減去零誤差(零誤差為負(fù)，相當(dāng)于加上相同大小的零誤差)，讀數(shù)結(jié)果為：
L=整數(shù)部分+小數(shù)部分-零誤差
判斷游標(biāo)上哪條刻度線與尺身刻度線對(duì)準(zhǔn)，可用下述方法：選定相鄰的三條線，如左側(cè)的線在尺身對(duì)應(yīng)線左右，右側(cè)的線在尺身對(duì)應(yīng)線之左，中間那條線便可以認(rèn)為是對(duì)準(zhǔn)了。
如果需測量幾次取平均值，不需每次都減去零誤差，只要從最后結(jié)果減去零誤差即可。
(4)保養(yǎng)
①游標(biāo)卡尺使用完畢，用棉紗擦拭干凈。長期不用時(shí)應(yīng)將它擦上黃油或機(jī)油，兩量爪合攏并擰緊緊固螺釘，放入卡尺盒內(nèi)蓋好。
②游標(biāo)卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地下。使用時(shí)不要用來測量粗糙的物體，以免損壞量爪，不用時(shí)應(yīng)置于干燥地方防止銹蝕。
③測量時(shí)，應(yīng)先擰松緊固螺釘，移動(dòng)游標(biāo)不能用力過猛。兩量爪與待測物的接觸不宜過緊。不能使被夾緊的物體在量爪內(nèi)挪動(dòng)。
④讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與尺面垂直。如需固定讀數(shù)，可用緊固螺釘將游標(biāo)固定在尺身上，防止滑動(dòng)。
⑤實(shí)際測量時(shí)，對(duì)同一長度應(yīng)多測幾次，取其平均值來消除偶然誤差。
(5)精度
實(shí)際工作中常用精度為0.05毫米和0.02毫米的游標(biāo)卡尺。它們的工作原理和使用方法與本書介紹的精度為0.1毫米的游標(biāo)卡尺相同。精度為0.05毫米的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)上有20個(gè)等分刻度，總長為19毫米。測量時(shí)如游標(biāo)上第11根刻度線與主尺對(duì)齊，則小數(shù)部分的讀數(shù)為 毫米=0.55毫米，如第12根刻度線與主尺對(duì)齊，則小數(shù)部分讀數(shù)為 毫米=0.60毫米。
一般來說，游標(biāo)上有n個(gè)等分刻度，它們的總長度與尺身上(n-1)個(gè)等分刻度的總長度相等，若游標(biāo)上最小刻度長為x，主尺上最小刻度長為y
則 nx=(n-1)y，
x=y-( )
主尺和游標(biāo)的最小刻度之差為
Δx=y-x=
叫游標(biāo)卡尺的精度，它決定讀數(shù)結(jié)果的位數(shù)。由公式可以看出，提高游標(biāo)卡尺的測量精度在于增加游標(biāo)上的刻度數(shù)或減小主尺上的最小刻度值。一般情況下y為1毫米，n取10、20、50其對(duì)應(yīng)的精度為0.1，0.05毫米、0.02毫米。精度為0.02毫米的機(jī)械式游標(biāo)卡尺由于受到本身結(jié)構(gòu)精度和人的眼睛對(duì)兩條刻線對(duì)準(zhǔn)程度分辨力的限制，其精度不能再提高。
教師操作：組裝儀器并調(diào)節(jié)使裝置處于水平;選取半徑并調(diào)節(jié)橫桿水平;調(diào)解彈簧松緊;用手捻動(dòng)旋轉(zhuǎn)體，使指針低于紅色區(qū)域，轉(zhuǎn)動(dòng)減慢，指針進(jìn)入紅色區(qū)域時(shí)啟動(dòng)停表，并記錄轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，指針上升到將離開紅色區(qū)域時(shí)，停止計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù);用游標(biāo)卡尺測出半徑;用彈簧秤鉤住重錘外側(cè)的拉鉤將重錘水平的拉至指針桿處于紅色區(qū)域，讀出彈簧秤的讀數(shù);比較向心力理論值與測量值;改變半徑或裝卸金屬環(huán)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。
注意事項(xiàng)：
(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意底座水平的調(diào)節(jié)，調(diào)不好將直接影響實(shí)驗(yàn)效果。
(2)各個(gè)固定螺釘要緊固，防止在實(shí)驗(yàn)中圓柱體的配重松動(dòng)。
(3)擺桿和裝在擺桿上的指針等附件做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，本儀器在設(shè)計(jì)上已消除，實(shí)驗(yàn)時(shí)可不予考慮。
(4)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，捻動(dòng)旋轉(zhuǎn)作用力不可過猛，防止損壞儀器和發(fā)生意外事故。
3、向心力游戲
實(shí)驗(yàn)儀器：小球、細(xì)繩、獎(jiǎng)品
學(xué)生游戲：不借助其它物體，只用身體，哪位同學(xué)能夠使拴著細(xì)繩的小球長時(shí)間在水平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。
獲獎(jiǎng)同學(xué)：能夠說出“這是不可能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作”的同學(xué)。
分析：假設(shè)球在某一時(shí)刻在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，球受向心力沿水平方向，重力沿豎直方向，合力斜向下，下一時(shí)刻小球一定不在水平面內(nèi)。
4、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)儀器：小桶、水、細(xì)繩
教師操作：小桶內(nèi)裝滿水，拴上細(xì)繩，在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度足夠快時(shí)，水不?出。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水不?出的臨界條件是v= 。
類比分析：固定小球的桿在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，桿不受力的臨界條件。
5、車轉(zhuǎn)彎
實(shí)驗(yàn)儀器：火車輪模型(用泡沫、直桿自制)
6、離心現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)儀器：白硬紙片、火柴(學(xué)生自備)、墨水(教師準(zhǔn)備)
學(xué)生游戲：
拿一塊光滑的白色硬紙板剪成圓形，中間插一根削尖了的火柴梗，就可以做成一個(gè)陀螺，像圖所畫的是它的實(shí)際大小。要使這個(gè)陀螺旋轉(zhuǎn)，并不需要特別的技巧，只要把火柴梗的上部夾在大拇指和食指之間，把它擰轉(zhuǎn)以后，很快丟到平滑的面上，就可以了。
現(xiàn)在，你可以利用這個(gè)陀螺做一個(gè)很有意義的實(shí)驗(yàn)。在使它旋轉(zhuǎn)之前，在那圓紙片上先滴幾小滴墨水。接著，不等墨水干燥，立刻把陀螺擰轉(zhuǎn)。等它停下來以后，再看看那些墨水滴：每一滴墨水已經(jīng)畫成一條螺旋線，而這些墨水滴畫出的螺旋線合起來看，就像旋風(fēng)的模樣。
像旋風(fēng)的模樣倒并不是偶然的。你知道這圓紙片上的螺旋線表示了些什么嗎?這其實(shí)是墨水滴移動(dòng)的軌跡。每一滴墨水在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候受到的作用，跟坐在“魔盤”上的人受到的完全一樣。這些墨水滴在離心作用下離開了中心向邊上移動(dòng)，在邊上紙片的轉(zhuǎn)速比墨水滴本身的要大了許多。
在這些地方，這圓紙片仿佛從墨水滴底下悄悄地溜了過去，跑到了它們的前面。結(jié)果每一滴墨水仿佛都落到了圓紙片的后面，退到它的半徑后面似的。它的路線正因了這個(gè)緣故才顯出彎曲的形狀──使我們?cè)诩埰峡吹搅饲�運(yùn)動(dòng)的軌跡。
從高氣壓地方向外流動(dòng)的空氣流(就是所謂“反氣旋”)或流向低氣壓的空氣流(就是所謂“氣旋”)所受到的作用也完全相同。因此，墨水滴畫成的螺旋線實(shí)在可以說是真正旋風(fēng)的縮影。
7、離心現(xiàn)象的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)儀器：手搖離心轉(zhuǎn)臺(tái)(J04229)、離心機(jī)械模型(J2132)
教師操作：離心干燥器——把離心干燥器支軸固定在手搖離心轉(zhuǎn)臺(tái)上的軸套里;打開透明塑料外桶上蓋，把浸過水的海綿放進(jìn)離心干燥器的內(nèi)桶里，蓋上桶蓋;手搖搖把，約2～3分鐘，可觀察到離心干燥器的透明外桶上飛散有水珠，取出海綿，手感可知已經(jīng)干了。
教師操作：離心分離器——把離心分離器的支軸插入手搖離心轉(zhuǎn)臺(tái)的軸套里;把撒入細(xì)土�；蚣�(xì)粉的混濁水裝在離心分離器的兩個(gè)離心管內(nèi);手搖搖把，約2～3分鐘，可觀察到水中細(xì)粒沉淀在離心管的底部，上面水清澈透明。
以上就是為大家整理的高中物理實(shí)驗(yàn)：圓周運(yùn)動(dòng)，希望同學(xué)們閱讀后會(huì)對(duì)自己有所幫助，祝大家閱讀愉快。
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