12. (1)某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度,质量的关系实验。转动手柄,可使塔轮、长和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,左、右塔轮半径之比可调整成1∶1、2∶1和3∶1,左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽
C处和长槽的
A(或
B)处,
A、
C到左、右塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
(
a)该实验用到的方法是
_______________。
A.理想实验
B.等效替代法
C.微元法
D.控制变量法
(
b)在某次实验中,某同学把两个质量相等的小球分别放在
A、
C位置,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3∶1的塔轮上,左、右两边塔轮的角速度之比为
___________,左边标尺露出1个等分格时,右边标尺露出9个等分格,则实验说明
_______________。
(2)为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式,某同学设计了如图乙所示的实验装置其中
AB是固定在竖直转轴
OO′上的水平凹槽,A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小,
B端固定一宽度为
d的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤∶
①测出挡光片与转轴的距离为
L;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为
r;
③使凹槽
AB绕转轴
OO′匀速转动;
④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间
△t。
(
a)小钢球转动的角速度
ω=
___________(用
L、
d、
△t表示);
(
b)若忽略小钢球所受摩擦,为了验证定量表达式,还需要测定的物理量是
____________。