在人教版高中《物理(必修2)》第六章《圆周运动》第4节《生活中的圆周运动》一课中，要求学生掌握与生活相关的各种圆周运动，同时还要了解离心运动。在教学过程中，教师往往还会把教学内容拓展到向心运动。这一节内容在教学过程中需要学生理论联系实际，用掌握的知识去分析、解决生活中的问题，尤其是要让学生理解物体做圆周运动时的受力特点，即外界提供的合外力要正好等于物体做圆周运动需要的向心力，离心运动和向心运动则是当外界提供的力与物体做圆周运动需要的向心力不相等时产生的结果。

　　在常规教学中，圆周运动、离心运动的演示实验很多，例如水流星实验(见图1)、模拟洗衣机甩干实验(见图2)，但是通常每一个实验只能演示一种现象，往往需要事先准备很多实验教具，不仅耗时费力，而且会占据相当大的教学空间和时间。而向心运动的实例则比较少，演示实验少有涉及。在这样的背景下，笔者设计了一款实验仪器，可以同时展示物体做圆周运动、向心运动和离心运动，同时还可以通过传感器定性地展现物体在这三种运动过程中的受力情况，有助于学生从直观上体会物体在做各种运动时的受力特点。

　　一、仪器介绍

　　二、实验现象分析

　　三、实验结论

　　四、结语

　　本实验器材具有三大优点：第一，通过控制物体所受外力的大小，可以同时展现物体的三种运动状态，克服了以往教学中需要大量实验器材的弊端;第二，展现了物体做向心运动的实例;第三，通过力学传感器，可以定性地展现物体做这三种运动时的受力特点，有助于学生进行理论分析。

　　本实验器材后期还将继续进行改良，如寻找合适的材料，减小小球与平台之间的摩擦，让绳子上的拉力成为小球所受向心力的唯一来源，以便进行定量的分析。

叶纬明 李宇炜　北京师范大学附属实验中学