赵登峰

摘   要：传统向心力演示仪器只能定性研究向心力大小与哪些因素有关，且误差较大。利用DIS实验可以定量分析影响向心力大小因素。通过控制变量法，结合DIS与计算机软件可以有效地分析影响向心力大小因素，在课堂中可以提高教学有效性。

关键词：DIS实验; 向心力;影响因素

在高中物理中，向心力是圆周运动中最核心内容，向心力大小与哪些物理量有关？向心力公式的导出等对学习圆周运动至关重要。教材中通过传统向心力演示仪器定性得出结论与公式，实验误差较大。结合学校实际，通过DIS实验可以定量地测量实验中向心力大小。具体可以通过控制变量法来开展实验，利用DIS 实验更加易于向心力大小公式的理解，可以提高课堂实验教学的有效性。

1  实验仪器介绍

实验装置如图1 ，主要有底座、支架、力传感器、光电门、转动杆、平衡金属杆、挂钩、三种规格（不同质量）金属小物块。

2  实验过程

在实验之前，结合圆周运动一些基本知识，可知影响圆周运动的物理量有物体质量m、圆周运动半径r、角速度ω、线速度大小v等，而线速度大小v可以通过半径r与角速度ω加以转换，因此实验中，我们用控制变量法探究向心力大小F与物体质量m、圆周运动半径r、角速度ω的关系。

2.1  保持物体质量m、圆周运动半径r，探究向心力F大小与角速度ω的关系

实验时，将质量m为0.03 kg的小物体固定好，设置半径r为0.1 m。然后转动实验装置，转动时角速度会有不同，此时可以记录向心力大小（如图2）。……