必修二5.6向心力导学案
高一物理新人教版必修二学案 5.6 向心力(2篇)
5.6 向心力学案（人教版必修2）1．做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向________的合力，这个合力叫做向心力．向心力产生向心加速度，不断改变物体的速度________，维持物体的圆周运动，因此向心力是一种________力，它可以是我们学过的某种性质力，也可以是几种性质力的________或某一性质力的________．2．向心力大小的计算公式为：F n＝________＝________，其方向指向________．3．若做圆周运动的物体所受的合外力不沿半径方向，可以根据F产生的的效果将其分解为两个相互垂直的分力：跟圆周相切的____________和指向圆心方向的____________，F t产生________________________，改变物体速度的________；F n产生_____，改变物体速度的________．仅有向心加速度的运动是________________，同时具有切向加速度和向心加速度的圆周运动就是________________．4．一般曲线运动运动轨迹既不是________也不是________的曲线运动，可称为一般曲线运动．曲线运动问题的处理方法：把曲线分割成许多极短的小段，每一段都可以看作一小段________，这些圆弧上具有不同的________，对每小段都可以采用____________的分析方法进行处理．5．关于向心力，下列说法中正确的是()A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力B．向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小C．做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力D．做一般曲线运动的物体的合力即为向心力6．如图1所示，图1用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是()A．重力、支持力B．重力、支持力、绳子拉力C．重力、支持力、绳子拉力和向心力D．重力、支持力、向心力7．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相同的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的向心力之比为()A．1∶4 B．2∶3 C．4∶9 D．9∶16【概念规律练】知识点一向心力的概念1．下列关于向心力的说法中正确的是()A．物体受到向心力的作用才能做圆周运动B．向心力是指向弧形轨道圆心方向的力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某一种力或某一种力的分力D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢2．关于向心力，下列说法正确的是()A ．向心力是一种效果力B ．向心力是一种具有某种性质的力C ．向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变线速度的大小D ．向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 知识点二 向心力的来源 3．如图2所示，图2一小球用细绳悬挂于O 点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O 点为圆心做 圆周运动，运动中小球所需向心力是( ) A ．绳的拉力B ．重力和绳拉力的合力C ．重力和绳拉力的合力沿绳的方向的分力D ．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 4．如图3所示，图3有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r 处的P 点不动，关 于小强的受力，下列说法正确的是( ) A ．小强在P 点不动，因此不受摩擦力作用B ．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力C ．小强随圆盘做匀速圆周运动，盘对他的摩擦力充当向心力D ．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P 点受到的摩擦力不变 知识点三 变速圆周运动 5．如图4所示，图4 长为L 的悬线固定在O 点，在O 点正下方L2处有一钉子C ，把悬线另一端的小球m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的 ( )A ．线速度突然增大B ．角速度突然增大C ．向心加速度突然增大D ．悬线的拉力突然增大 【方法技巧练】一、向心力大小的计算方法6．一只质量为m 的老鹰，以速率v 在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动，则空气对 老鹰作用力的大小等于( )A ．mg 2＋(v 2R)2B ．m(v 2R)－g 2 C ．m v 2RD ．mg7．在双人花样滑冰运动中，有时会看到男运动员拉着女运动员离开冰面在空中做圆锥摆 运动的精彩的场面，目测体重为G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为30°， 重力加速度为g ，估算该女运动员( ) A ．受到的拉力为3G B ．受到的拉力为2G C ．向心加速度为3g D ．向心加速度为2g 二、匀速圆周运动问题的分析方法 8.图5长为L 的细线，拴一质量为m 的小球，一端固定于O 点．让其在水平面内做匀速圆周 运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图5所示．当摆线L 与竖直方向的夹角为α时， 求：(1)线的拉力F ；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期．参考答案课前预习练1．圆心 方向 效果 合力 分力2．m v 2r mω2r 圆心3．分力F t 分力F n 沿圆周切线方向的加速度 大小 指向圆心的加速度 方向 匀速圆周运动 变速圆周运动4．直线 圆周 圆弧 半径 圆周运动5．B [由向心力的概念对各选项作出判断，注意一般曲线运动与匀速圆周运动的区别． 与速度方向垂直的力使物体运动方向发生改变，此力指向圆心命名为向心力，所以向心力不是物体做圆周运动而产生的．向心力与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向．做匀速圆周运动的物体的向心力始终指向圆心，方向在不断变化，是个变力．做一般曲线运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力．切线方向的分力提供切向加速度，改变速度的大小；法线方向的分力提供向心加速度，改变速度的方向．正确选项为B.]6．B [向心力是效果力，可以是一个力，也可以是一个力的分力或几个力的合力．]7．C [由匀速圆周运动的向心力公式F n ＝mrω2＝mr (θt )2，可得F 甲F 乙＝m 甲r 甲(θ甲t )2m 乙r 乙(θ乙t)2＝12×12×(60°45°)2＝49.] 课堂探究练1．ABCD [向心力是使物体做圆周运动的原因，它可由各种性质力的合力、某一个力或某一个力的分力提供，方向始终从做圆周运动的物体的所在位置指向圆心，是根据力的作用效果命名的，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小．]2．AD [向心力是按力的作用效果命名的，是一种效果力，所以A 选项正确，B 选项错误；由于向心力始终沿半径指向圆心，与速度的方向垂直，即向心力对做圆周运动的物体始终不做功，不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，因此C 选项错误，D 选项正确．]点评 由于向心力是一种效果力，所以在受力分析时不要加上向心力，它只能由其他性质的力提供．3．CD [如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳的拉力，向心力由指向圆心O 方向的合外力提供，因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向分力的合力，故选C 、D.]4．C [由于小强随圆盘一起做匀速圆周运动，一定需要向心力，该力一定指向圆心方向，而重力和支持力在竖直方向上，它们不能充当向心力，因此他会受到摩擦力作用，且充当向心力，A 、B 错误，C 正确；由于小强随圆盘转动的半径不变，当圆盘角速度变小时，由F n ＝mrω2可知，所需向心力变小，故D 错误．]点评 对物体受力分析得到的指向圆心的力提供向心力．向心力可以是某个力、可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力．在匀速圆周运动中，向心力就是物体所受的指向圆心方向的合外力．在变速圆周运动中，物体所受合外力一般不再指向圆心，可沿切线方向和法线方向分解，法线方向的分力就是向心力．5．BCD [悬线与钉子碰撞前后瞬间，线的拉力始终与小球的运动方向垂直，不对小球做功，故小球的线速度不变．当半径减小时，由ω＝v r 知ω变大，再由F 向＝m v 2r知向心加速度突然增大．而在最低点F 向＝F T －mg ，故悬线的拉力变大．由此可知B 、C 、D 选项正确．]点评 作好受力分析，明确哪些力提供向心力，找准物体做圆周运动的径迹及位置是解题的关键．6．A7．B [如图所示 F 1＝F cos 30° F 2＝F sin 30° F 2＝G ，F 1＝ma a ＝3g ，F ＝2G .]方法总结 用向心力公式解题的思路与用牛顿第二定律解题的思路相似：(1)明确研究对象，受力分析，画出受力示意图；(2)分析运动情况，确定运动的平面、圆心和半径，明确向心加速度的方向和大小； (3)在向心加速度方向上，求出合力的表达式，根据向心力公式列方程求解．8．(1)F ＝mgcos α (2)v ＝gL tan αsin α(3)ω＝g L cos α T ＝2πL cos αg解析做匀速圆周运动的小球受力如图所示，小球受重力mg 和绳子的拉力F .(1)因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心O ′，且是水平方向．由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mg tan α，线对小球的拉力大小为：F ＝mgcos α.(2)由牛顿第二定律得：mg tan α＝m v 2r由几何关系得r ＝L sin α所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为 v ＝gL tan αsin α (3)小球运动的角速度ω＝v r ＝gL tan αsin αL sin α＝g L cos α小球运动的周期T ＝2πω＝2πL cos αg.方法总结 匀速圆周运动问题的分析步骤：(1)明确研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受力示意图．(2)将物体所受外力通过力的分解将其分解成为两部分，其中一部分分力沿半径方向．(3)列方程：沿半径方向满足F 合1＝mrω2＝m v 2r ＝4π2mr T 2，另一方向F 合2＝0.(4)解方程，求出结果．总课题曲线运动总课时第6 课时课题匀速圆周运动课型新授课教学目标知识与技能1．认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算．2．理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T3．理解匀速圆周运动是变速运动。
5.6 向心力 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第五章：曲线运动 (1)
6 向心力一、设计思路以高中物理新课改的基本理念为指导，基于高一学生的实际和与向心力相关的学习任务，注重在教学中体现科学探究精神，使学生尽可能完整地经历科学探究的过程。
通过学生探究式的大胆的假设和猜想以及科学的分析，不仅仅获取科学知识，同时能将物理理论应用生活实际之中。
鉴于教材根据牛顿第二定律直接推导出向心力的表达式的教学方法，本节课突破该教学方法，采用“引导探究”式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创新思维的培养，充分发挥学生主动性。
其主要程序是：不仅重视知识的获得，而且更重视学生获得知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。
学生活动约占课时的一半，力求体现“以教师为主导，以学生为主体”的教学思想。
二、前期分析1.学习任务向心力是高中物理新课程必修2的内容，本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。
教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。
由于上一节中，已经从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。
于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。
接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目——“用圆锥摆验证向心力的表达式”。
实际上，这个实验除了要验证向心力表达式以外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的性质力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。
本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。
这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动，以及知道如何处理一般曲线运动的方法。
5.6 向心力—人教版高中物理必修二学案.
导学案5-6 向心力（2课时）班别：姓名学号青春寄语：新的学期，新的开始。
确定目标，勇往直前！投入激情，定会突破！【核心素养】1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力2.体验向心力的存在，3.知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义，并能用来进行计算4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系【重点难点】理解向心力是一种效果力；向心力来源的分析。
【预习案】1．某同学在光滑桌面上用细线拉着小球做匀速圆周运动。
思考：①小球做圆周运动时，牵绳的手有什么感觉?②对上面小球受力分析，说明向心力的来源。
③如果突然松手，将会发生什么现象？2．一个2.0kg的物体在半径是1.6m的圆周上以4m/s的速率运动，向心加速度多大？所需向心力多大？总结：1、做匀速圆周运动的物体具有，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于物体指向的合力，这个合力叫做。
2、把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式F n= =【探究案】合作探究一：向心力来源★对物体进行受力分析，说明向心力的来源（1）向心力的来源： （2）向心力的来源：（3）向心力的来源： （4）向心力的来源：总结：向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种 来命名的，它是根据 来命名的。
合作探究二：决定向心力大小的因素：1、依据牛顿第二定律，结合向心加速度公式，写出匀速圆周运动物体的向心力公式？并分析其大小与哪些因素有关？2、如图所示，长0.40m 的细绳，一端拴一质量为0.2kg 的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s ，求绳对小球需施多大拉力？物块随圆盘一起匀速转动汽车在水平公路上匀速转弯漏斗内壁光滑物块随圆筒一起绕轴匀速转动3、如图所示，细线长为L ，小球质量为m ，使小球在水平面内做圆锥摆运动，细线与竖直方向的夹角为 。
求：（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小 （2）小球做匀速圆周运动的角速度合作探究三：变速圆周运动合力的分解及效果1、现有一物体做变速圆周运动，如图所示，试着作图分析合力F 产生哪两个作用效果： 效果一： 效果二：总结：做变速圆周运动的物体，根据它所受合力F 产生的效果，可以把F 分解为两个相互垂直的分力；跟 的分力和 的分力产生 的加速度，这就是 。
高中物理 第五章《向心力》学案(新人教版)必修2
高中物理第五章《向心力》学案(新人教版)必修25、6 向心力学案【学习目标】1、知道什么是向心力，理解它是一种效果力2、体验向心力的存在，3、知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义，并能用来进行计算4、理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系【重点难点】1。
知道什么是向心力，理解它是一种效果力2、向心力来源的分析【课前预习】1、做匀速圆周运动的物体具有，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于物体指向的合力，这个合力叫做。
把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式Fn= = 。
2、向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种来命名的，它是根据来命名的。
3、做变速圆周运动的物体，根据它所受合力F产生的效果，可以把F分解为两个相互垂直的分力；跟的分力和的分力产生的加速度，这就是。
切向加速度描述物体速度改变的快慢，Fn 产生的加速度，这就是。
切向加速度描述物体速度改变的快慢4、运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可称为一般曲线运动。
研究时，可将曲线分割为许多极短的小段，每一段均可看作，这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了【探究与生成】[问题]如何分析向心力的来源[教师点拨]①匀速圆周运动的向心力由合力提供；变速圆周运动的向心力由合力沿半径方向的分力提供②受力分析时向心力不要分析，因为向心力是效果力。
GFnf例1、分析下面各种匀速圆周运动中物体A的向心力是由哪些力提供？1、如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动。
解析：物体A受到重力、支持力和静摩擦力的作用，由于重力和支持力合力为零，所以向心力由静摩擦力提供，其受力如右图所示2、如图所示，玻璃球A沿半球行碗的内壁在水平面内做匀速圆周运动做运动（不计摩擦）。
FnGAFnA 解析：支持力的玻璃球A 受到重力和作用，其向心力由提供重力与支持力的合力，受力如右图所示。
拓展与分享: 讨论：(1)受力分析时向心力要分析吗？(2)匀速圆周的向心力一定是合力吗？GnGGt例2、如图所示，绳子一端固定另一端栓一个小球，让小球在竖直平面内做变速圆周运动，当小球运动到图中位置时小球向心力的来源。
人教版必修二5.6《向心力》优秀教案7(重点资料).doc
向心加速度（学案）一、学习目标1.知道匀速圆周运动是变速运动，存在加速度。
2.理解匀速圆周运动的加速度指向圆心，所以又叫做向心加速度。
3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式4.能够运用向心加速度公式求解有关问题二、课前预习1、匀速圆周运动的特点：线速度：；角速度。
(“存在”或“不存在”)加速度。
2、向心加速度，公式，单位，方向。
物理意义。
3、匀速圆周运动是匀变速曲线运动吗？。
三、经典例题例1、如下图，物体沿顺时针方向做匀速圆周运动，角速度ω=πrad/s，半径R=1m。
0时刻物体处于A点，s31后物体第一次到达B点，求（1）这s31内的速度变化量；（2） 这s31内的平均加速度。
例2、一物体做平抛运动的初速度为10m/s ，则1秒末物体速度多大？2秒末速度多大？1秒末至2秒末这段时间内速度变化量是多大？加速度是多大？例3、从公式Rv a 2=看，向心加速度与圆周运动的半径成反比？从公式Ra 2ω=看，向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？请从以下两个角度来讨论这个问题。
①在y=kx 这个关系式中，说y 与x 成正比，前提是什么？②自行车的大车轮，小车轮，后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A 、B 、C ，其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点适用于“向心加速度与半径成反比”？ABC例4、说法正确的是（）A.向心加速度越大，物体速率变化越快B.向心加速度大小与轨道半径成反比。
C.向心加速度方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的。
例5、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（ BD ）A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小四、巩固练习1、一小球被一细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度为a，则（）A．小球的角速度ω＝a RB．小球在时间t内通过的路程为s＝t aRC．小球做匀速圆周运动的周期T＝R aD．小球在时间t内可能发生的最大位移为2R2、关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是（）A．在赤道上向心加速度最大B．在两极向心加速度最大C．在地球上各处，向心加速度一样大D．随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐减小3、如图所示，A、B两轮同绕轴O转动，A和C两轮用皮带传动，A、B、C三轮的半径之比为2∶3∶3，a、b、c为三轮边缘上的点。
高一物理必修2 5.6《向心力》导学案(人教版)
一般曲线运动是：运动轨迹即不是_______也不是_______的曲线运动，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，也可以采用______________________分析方法处理。
[自主探究]
一、向心力来源
1、车过拱形桥最高点时；
2、物体在光滑平面上，在绳的拉力作用下做匀速圆周运动；
例8、长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）
A．线速度突然增大B．角速度突然增大
C．向心加速度突然增大D．悬线拉力突然增大
例9.如下图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m／s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为(g=10 m／s2)（）
C.物块所受合力大小一定，方向改变
D.物块所受合力大小、方向均一定
例6. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是（）
A．两物体沿切向方向滑动
B．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
A．若线速度越大，则周期一定越小
B．若角速度越大，则周期一定越小
C．若半径越大，则周期一定越大
D．若向心加速度越大，则周期一定越大
例5.有一质量为m的小物块，由碗边滑向碗底，该碗的内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，物块的运动速率恰好保持不变.则（）
A.物块的加速度为零B.物块所受合力为零
高一物理人教版必修二第五章：5.6向心力学案
玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；或者漏斗里的运动，如图。
（不计摩擦）
例2 如图所示，小物体A与圆盘保持相对
静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A
的受力情况是（）
A、受重力、支持力
B、受重力、支持力和指向圆心
的摩擦力
C、重力、支持力、向心力、摩擦力
D、以上均不
正确
例3、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。
图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是哪一个？
例4、如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg 的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，
【个人反思】
参考答案：
当堂针对训练
例1、 略 例2、 B 例3、丙 例4、绳对小球需施拉
力的大小为
N
例5、A
拓展提升
1、AB
2、在绳子与钉子相碰的瞬间，速度大小不变，但小球从大半径的圆周运动突变到小半径的圆周运动，所以由于v
不变，根据公式mg r mv F r V m mg F +=⇒2
2-＝知：r 越小，F 越大，故绳越易断。
3、ω＝6.4 （rad/s ），F=2.77N
4、αsin g
5、8:5。
2020人教版高中物理必修二5.6向心力word学案
四川省雷波县民族中学高中物理 5.6 向心力教案 新人教版必修2一.学习目标：（一）课标要求1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算． 3．知道向心力是效果力，理解力是产生加速度的原因，理解做圆周运动供等于需的思想． （二）重、难点1．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．2．理解向心力是效果力是某个力或几个力沿半径方向的合力提供的。
二.巩固基础：1．关于向心力，以下说法正确的是（ ）A ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的B ．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力C ．向心力是线速度方向变化的原因D ．向心力是线速度大小变化的原因2．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（ ）A ．向心加速度B ．线速度C ．向心力D ．角速度3 .如图所示，在光滑水平玻璃板面上，一质量为 m 的小球在绳的拉力作用下绕固定点O 做半径为 r 的匀速圆周运动，线速度的大小为 v ，下列说法正确的是（ ）A ．绳子的拉力为恒力，其大小为rv m 2B ．小球的重力与水平面的弹力相抵消，绳子的拉力提供小球的向心力，大小为rv m 2C ．小球所需的向心力为mvrD ．向心加速度恒定不变，其大小为rv 24． 如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是（ ） A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B ．摆球受拉力和向心力的作用 C ．摆球受拉力和重力的作用 D ．摆球A 受重力和向心力的作用O5．一个物体紧贴圆筒的内壁随圆筒一起做匀速圆周运动，如图所示，提供物体做匀速圆周运动的向心力是 ( )A ．重力B ．弹力C ．静摩擦力D ．滑动摩擦力6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O 点，在O 点正下方的P 点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（速度大小保持不变） （ ）A.小球的角速度不变B.小球的向心加速度不变C.小球的向心力突然变大D.悬线所受的拉力不变7．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F f 的示意图（O 为圆心），其中正确的是（ ）8．如图所示，小车下面用长为L=3m 的钢丝绳吊着质量为m=3.0×103kg 的货物，以速度v =2m/s 水平匀速行驶。
学案2：5.6 向心力
5.6向心力课程学习目标1.了解向心力的概念,知道向心力是根据力的效果命名的。
2.体验向心力的存在,会分析向心力的来源。
3.掌握向心力的表达式,会计算简单情景中的向心力。
4.从牛顿第二定律角度理解向心力表达式。
5.初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。
6.会测量、分析实验数据,获得实验结论。
课程导学建议重点难点:理解向心力的概念和公式的建立,理解圆锥摆实验中向心力的来源。
教学建议:向心力一直是高中物理的一个难点内容,由于学生对向心力比较陌生,抽象思维能力和逻辑推理不是很强,因此,在对物体进行受力分析时,往往不清楚运动过程中什么力提供向心力。
因此必须让学生对物体进行受力分析,让学生判断合力的作用效果、产生了怎样的加速度,让学生体验向心力的来源。
在变速圆周运动中,让学生对物体进行受力分析,说明各个力产生怎样的加速度,从而进一步得到向心力和切向力的作用效果。
导入新课:根据牛顿第二定律,我们知道力和加速度有着必然的联系,直线运动和曲线运动都是这样。
今天我们来探究圆周运动中物体的向心力有什么特点和规律,如何在实际问题中应用这些规律。
知识体系梳理1.做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力,这个合力叫作向心力。
2.向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的,它是从力的作用效果来命名的。
3.做圆周运动的物体受到如图所示的力F,则物体正在沿圆周做加速运动。
分力F t产生圆周切线方向的加速度,简称为切向加速度;分力F n产生指向圆心的加速度,这就是向心加速度。
基础学习交流1.做圆周运动的物体的向心力一定是由某一个力来提供的吗?2.圆锥摆是围绕悬挂点做圆周运动吗?3.物体沿圆周运动是不是就一定做匀速圆周运动呢?重点难点探究主题1:向心力概念的建立问题:如图所示,在绳的一端系一小物体(如小塑料球),另一端用手提住绳头让小物体在光滑的桌面上做匀速圆周运动。
人教版高中物理必修2第5章第6节《向心力》word学案
第五章曲线运动第六节向心力从2011年4月29日召开的铁路自主创新新闻发布会上获悉：我国已经在时速200千米/时的技术平台上自主创新研制时速300千米/时动车组.2007年年底，国内首列时速300千米/时动车组已问世．据介绍，这些时速300千米/时动车组国产占有率达到80%以上，已经在京津、武广、京沪等客运专线上投用，成为我国高速客运的主力车型．设计这些动车转弯时，就用到了圆周运动的相关知识．1．了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的，会分析向心力的来源．2．知道向心力大小与哪些因素有关，理解向心力公式的含义并能进行简单计算．3．能根据牛顿第二定律理解向心力的表达式，知道向心力公式是牛顿第二定律的一种表现形式．4．知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力．一、向心力1．定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力．2．方向：始终指向圆心，与速度方向垂直．3．公式：F n＝mω2r或F n＝m v2r．4．来源：(1)向心力是按照力的效果命名的．(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力，也可能是某个力的分力．5．作用：产生向心加速度，改变线速度的方向．二、变速圆周运动做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心，此时合力F可以分解为互相垂直的两个力：跟圆周相切的分力F t和指向圆心方向的分力F n.1．F n产生向心加速度，与速度方向垂直，改变速度的方向．2．F t产生切向加速度，与速度方向在一条直线上，改变速度的大小．3．物体做加速圆周运动时，合力方向与速度方向的夹角小于90°，如图甲所示，其中F t只改变速度的大小，F n只改变速度的方向．F n产生的就是向心加速度．同理，物体做减速圆周运动时，合力方向与速度方向的夹角大于90°，如图乙所示，其中F t 只改变速度的大小，F n只改变速度的方向．三、一般曲线运动1．定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动．2．处理方法：将曲线运动分成许多小段，每一小段都可看成圆周运动的一部分．几种常见的匀速圆周运动的实例一、实例二、注意点1．抓住研究对象，明确其质量为多少．2．确定圆周运动所在平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心．3．进行受力分析，确定向心力．4．抓住所给条件是角速度ω还是周期T或是线速度大小v. 5．选用适当的公式进行求解．三、典例剖析(多选)如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是( ) A．A球的线速度必定大于B球的线速度B．A球的角速度必定小于B球的角速度C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力解析：小球A或B的受力情况如图所示，由图可知，两球的向心力都来源于重力G和支持力F N的合力，建立如图所示的坐标系，则有FN1＝F N sin θ＝mg，FN2＝F N cos θ＝F，所以F＝mgcot θ.也就是说F N在指向圆心方向的分力或重力G和支持力F N的合力F＝mgcot θ提供了小球做圆周运动所需的向心力，可见A、B两球的向心力大小相等．比较两者线速度大小时，由F＝m v2r可知，r越大，v一定较大，故选项A正确．比较两者角速度大小时，由F＝mrω2可知，r越大，ω一定较小，故选项B正确．比较两者的运动周期时，由F ＝mr ⎝⎛⎭⎫2πT 2可知，r 越大，T 一定较大，故选项C 不正确．由受力分析图可知，小球A 和B 受到的支持力F N 都等于mgsin θ，故选项D 不正确．综上所述，本题正确选项为A 、B. 答案：AB1．(多选)对于做匀速圆周运动的物体所受的合力，下列判断正确的是(AD ) A ．大小不变，方向一定指向圆心 B ．大小不变，方向也不变C ．产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小D ．产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小 2．(多选)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是(BC )A ．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B ．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C ．物体所受的合外力D ．向心力和向心加速度的方向都是不变的3．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相同的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的向心力大小之比为(C )A ．1∶4B ．2∶3C ．4∶9D ．9∶16 4．一质点沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动，向心力的大小为F.当保持半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，向心力的大小比原来增大18 N ，则原来向心力的大小为F ＝________N.答案：6一、选择题1．关于圆周运动的向心力，下列说法正确的是(AB)A．向心力是根据力的作用效果命名的B．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或多个力的分力C．做圆周运动的物体，所受的合力一定等于向心力D．向心力的效果是改变物体的线速度的大小2．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，充当物体所受向心力的是(B)A．重力B．弹力C．静摩擦力 D．滑动摩擦力3．质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使得木块的速率不变，那么(B)A．下滑过程中木块的加速度为零B．下滑过程中木块所受合力大小不变C．下滑过程中木块所受合力为零D．下滑过程中木块所受的合力越来越大4．如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算知该女运动员(B)A．受到的拉力为G B．受到的拉力为2GC．向心加速度为3g D．向心加速度为2g解析：如图所示，F1＝Fcos 30°，F2＝Fsin 30°，F2＝G，F1＝ma，所以a＝3g，F＝2G.选项B正确．5．在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是(C)解析：由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向．因做匀速圆周运动，合力一定指向圆心，由此可知C正确．6．一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁圆环的半径为R＝20 cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦滑动．如果圆环绕通过环心的竖直轴线O1O2以ω＝10 rad/s的角速度旋转，g＝10 m/s2，则小球相对环静止时球与圆心O的连线与O1O2的夹角θ可能为(C)A．30° B．45°C．60° D．75°解析：向心力F＝mgtan θ＝mω2Rsin θ，cos θ＝gRω2＝12，θ＝60°.故正确答案为C.7．如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到P处突然停止，则两吊绳所受的拉力F A和F B的大小关系(A)A．F A>F B B．F A<F BC．F A＝F B＝mg D．F A＝F B>mg解析：A、B物体以水平速度摆动，T－mg＝mv2 r.8．关于向心力的说法中错误的是(A)A．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力B．向心力是沿着半径指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力D．向心力只改变物体线速度的方向，不可能改变物体线速度的大小9．上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m，如图所示，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1 300 m，一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h的不变速率行驶的车里，随车驶过半径为2 500 m的弯道，下列说法正确的是(AD)A．乘客受到的向心力大小约为200 NB．乘客受到的向心力大小约为539 NC．乘客受到的向心力大小约为300 ND．弯道半径设计特别大可以使乘客在转弯时更舒适解析：由F n＝m v2r，可得F n＝200 N，选项A正确．设计半径越大，转弯时乘客所需要的向心力越小，转弯时就越舒适，D正确．二、非选择题10．一个做匀速圆周运动的物体，如果转动半径不变而速率增加到原来的3倍，则其向心力增加到原来的______________倍；若向心力增加了80 N，则物体原来所受的向心力大小为________ N.解析：由F＝m v2r可知F变为原来的9倍．由题意得9F－F＝80 N，故F＝10 N.答案：9 1011．如图所示，行车的钢丝长L＝3 m，下面吊着质量为m＝2.8×103 kg的货物，以速度v＝2 m/s匀速行驶的行车突然刹车，钢丝绳受到的拉力是________N.解析：刹车时，货物绕悬挂点做圆周运动， 则T －mg ＝m v 2L ，得T ＝mg ＋m v2L ，代入数据得T ＝3.173×104N. 答案：3.173×104N12．现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施(如图所示)，“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开．当盘的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害．设“魔盘”转速为6 r/min ，一个体重为30 kg 的小孩坐在距离轴心1 m 处随盘一起转动(没有滑动)．则：这个小孩受到的向心力有多大？这个向心力是由什么力提供的？解析：由n ＝6 r/min 可知ω＝2πn 60＝π5，又知r ＝1 m ，m ＝30 kg. 则小孩受到的向心力F n ＝m ω2r ＝30×⎝⎛⎭⎫π52×1 N ≈11.8 N.对小孩进行受力分析可知，竖直方向受力平衡，水平方向仅受静摩擦力，所以小孩做圆周运动的向心力由静摩擦力提供．答案：11.8 N 由静摩擦力提供。
人教版高中物理必修2第五章 曲线运动6. 向心力 导学案(3)
第6节向心力【学习目标】1．理解向心力的概念。
2.知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义，并能应用公式进行计算。
3.知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力【知识要点】1.向心力定义：物体做匀速圆周运动就是因为受到与线速度方向______沿半径指向_____ 的合外力的作用。
由于该合力的方向始终指向．．的把合力称其为向心力。
．．，故我们形象．．．．．．．．．圆心2.向心力大小公式:Fn = = = = =3.力与运动的关系①力与速度同一直线，力只改变速度，不改变速度。
②力与速度垂直，力只改变速度，不改变速度。
③力与速度成其它任意角度，。
向心力的作用效果是产生____ _______，它只改变__________，而不改变_________。
4.当物体沿圆周运动，不仅速度方向不断变化，其大小也在不断变化，这样的圆周运动称为变速圆周运动。
物体做变速圆周运动的原因是所受合外力的方向不是始终指向圆心，这时合外力的作用效果是：使物体产生向心加速度的同时，产生切向加速度。
匀速圆周运动可看作变速圆周运动的一个特例。
5.一般曲线运动及研究方法：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可称为一般曲线运动。
研究时，可将曲线分割为许多极短的小段，每一段均可看作圆弧，这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了。
【课堂探究】一 . 匀速圆周运动的向心力（1）做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？为什么？（2）做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。
（3）做匀速圆周运动的物体受力有什么特点？受力的方向和大小如何确定？（4）匀速圆周运动的向心力大小与哪些因素有关？（控制变量法）二 .匀速圆周运动的向心力的来源（1）绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
（2）在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力？向心力由谁提供？FF tF n探究归纳：（a ）向心力是 ；受力分析时, 。
[精品]新人教版必修2高中物理第五章第六节向心力导学案
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6向心力问题导一、对向心力的解活动与探究11．力是改变速度的原因，那么向心力是怎样改变速度的？2．在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中，要测量、记录哪些据？3．向心力的表达式有哪些？迁移与应用1长为L的细绳，一端拴一质量为的小球，另一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动，摆线L与竖直方向的夹角为α，求：（1）细线的拉力F。
（2）小球运动的线速度的大小。
（3）小球运动的角速度及周期。
1．向心力的作用效果改变线速度的方向。
由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小。
2．大小：F＝＝错误！未定义书签。
＝ω2r＝ωv。
对于匀速圆周运动，向心力大小始终不变，但对非匀速圆周运动（如用一根绳拴住小球绕固定圆心在竖直平面内做的圆周运动），其向心力大小随速率v的变而变，公式表述的只是瞬时值。
3．方向：无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力。
[]4．：在匀速圆周运动中合外力一定是向心力；在变速圆周运动中，沿半径方向的合外力提供向心力。
充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力。
二、变速圆周运动和一般的曲线运动活动与探究21．匀速圆周运动和变速圆周运动有什么区别？2．匀速圆周运动可看做变速圆周运动的一个特例，它有哪些特点？应用牛顿第二定律处匀速圆周运动问题的思路和方法是什么？3．如何计算变速圆周运动中的向心加速度和向心力？[]迁移与应用2一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧代替。
如图（）所示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。
现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图（b）所示。
则其轨迹最高点P处的曲率半径是（）图（）[|||||]图（b）A．错误！未定义书签。
人教版必修2物理：5.6 向心力 教案设计
向心力【教学目标】知识目标：1、知道什么是向心力，理解匀速圆周运动的向心力大小不变，方向总是指向圆心。
2、知道匀速圆周运动的向心力的公式，会解答有关问题。
能力目标：培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力。
情感目标：培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去。
教学重点：向心力的概念及公式。
教学难点：向心力概念和向心力与合外力的关系【教学重难点】重点：理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。
会分析向心力的来源难点理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中供求关系【教学内容】【教学过程】情景导入1．从公式F ＝mv 2/r 看，F 与r 成反比；从F ＝mω2r 看，F 与r 成正比，这是否矛盾？1．向心力是一种按效果命名的力，它是指物体做匀速圆周运动受到的合力，在受力分析时不能（填“能”或“不能”）把向心力当作一个独立的力来分析．2．匀速圆周运动的物体向心力的特点：只改变速度的方向，不改变速度的大小，它对物体不做功． 3．向心力的计算公式：F ＝r mv 2＝r m 2ω＝224T r m π．向心力的方向始终指向圆心． 4．做匀速圆周运动的物体所需要的向心力就是物体受到的合外力．做变速圆周运动的物体所受的力并不始终指向圆心，其沿切线方向的分力产生切向加速度，不断改变速度的大小，其沿半径方向的分力产生向心加速度，不断改变速度的方向．简答：向心加速度与半径成正比还是成反比，要看条件才能确定。
公式中的三个量，只有当其中一个量确定时，才能讨论另外两个量的关系，由公式F ＝mv 2/r ，当线速度v 一定时，F 与r 成反比；由公式F ＝mω2r ，当角速度ω一定时，F 与r 成正比，所以不矛盾。
2．汽车以速度v 行驶，驾驶员突然发现前方有一条横沟，为了避免事故的发生，驾驶员应该刹车好还是拐弯好？简答：无论是使汽车刹车还是转弯，目的都是为了避免事故发生。
5.6 向心力 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第五章：曲线运动 (3)
5.6向心力★教学目标 (一) 知识与技能1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力2.知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义，并能用来进行计算3.结合向心力理解向心加速度4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系 (二) 过程与方法1.从受力分析来理解向心加速度，加深对牛顿定律的理解。
2.通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并理解公式的含义。
3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
(三) 情感态度与价值观1.通过亲身的探究活动，使学生获得成功的乐趣，培养学生参与物理活动的兴趣。
2.经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。
★教学重点1.理解向心力的概念和公式的建立。
2.理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
3.运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
★教学难点1.理解向心力的概念和公式的建立。
2.运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
★教学过程 一、引入师：同学们，在上节课的学习中，我们单纯从运动学角度用公式对匀速圆周运动t v v a t 0-=的加速度进行了研究，得到的结论是：匀速圆周运动的加速度大小为,方向总是与速度方向垂直，始终指向圆心。
于是我们把匀速圆周运动的加速度又称作向心加 速度。
师：今天我们将结合物体受力从动力学角度用公式来研究向心加速度。
师：现在我们已知知道了匀速圆周运动的加速度的特点，有哪位同学能告诉我：物体做匀速 圆周运动时所受的合外力有什么特点？ 生：根据公式，我们知道做匀速圆周运动的物体所受的合外力应该，方向总是与速度垂直指向圆心。
二、向心力师：由于做匀速圆周运动的物体受到的合外力始终指向圆心，所以我们把匀速圆周运动物体 所受的合外力又称作向心力。
江苏省灌南高级中学人教版高物中理必修二《5.6 向心力》基础导学
【学习目标】1．理解速度变化量和向心加速度的概念。
2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．【学习重点】1、体会牛顿第二定律在向心力上的应用，明确向心力的意义、作用、公式及其变形【学习难点】向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。
【教学设想】预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升利用上一节的向心加速度方向、大小表达式等已有知识，引导学生以牛顿第二定律为依据，得出向心力的定义，效果，大小表达式，并及时让学生通过“做一做”，分小组体验向心力的大小，进而用圆锥摆实验近似验证，由于本实验比较粗略，并且大小的验证也并非本节重点，所以我没有采用学生分组实验，而是学生辅助演示实验的实验手段。
在学生有了大量的实例分析和体验后，引导学生总结向心力的效果、来源，任务一预习导学（认真阅读教材p13-p15，独立完成下列问题）一、向心力(请同学们阅读教材“向心力”部分，思考并回答以下问题)1．举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去．2．用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．3、请同学们完成课本第p22页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小．（学生按照“做一做”栏目中的实验介绍，独立操作，在实验中去体验．）4、说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的．（1）、绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动．（2）、火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的?（3）、在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力，向心力由谁提供．任务二合作探究一、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式（请同学们阅读教材p20页“实验”部分，思考下面的问题：）1．实验器材有哪些?2．简述实验原理(怎样达到验证的目的)．3．实验过程中要注意什么?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量(记录哪些数据)?4．实验过程中产生误差的原因主要有哪些?二、变速圆周运动和一般曲线运动引导1：在刚才“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，这就给我们带来一个疑问：难道向心力能改变速度的大小吗?为什么?引导2：怎么分析研究一般的曲线运动？①做变速圆周运动的物体所受的力：Ft ：切向分力，它产生加速度，改变速度的 .Fn：向心分力，它产生加速度，改变速度的 .②处理一般曲线运动的方法：例题1．如图所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么…( )A.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力．方向指向圆盘中心C.因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反例题2．一根长为L=1.0m的细绳系一质量为M=0.5kg的小球，在光滑水平面上匀速圆周运动，如图所示，小球转动的角速度为ω＝2πrad/s，试求（1）小球的向心加速度（2）绳中的拉力练习．一个2.0kg的物体在半径是1.6 m的圆周上以4 m／s的速率运动，向心加速度为多大?所需向心力为多大?任务三达标提升1.下列关于向心力的说法中，正确的是 （ ）A ．物体由于做圆周运动产生了一个向心力B ．做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力C ．做匀速圆周运动的物体，其向心力不变D ．向心加速度决定向心力的大小2、如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r ，a 为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r ，小轮半径为2r ，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r 。
5.6《向心力》学案全集(人教必修2)
5.7 向心力【学习目标】（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。
（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。
（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。
【学习重点】明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
【知识要点】向心力1．定义：使物体做圆周运动，指向圆心的力。
2．研究内容：⑴向心力的方向与向心加速度的方向是否相同？⑵向心力的大小跟什么有关？与ω、ν之间什么关系？⑶向心力的大小怎么测量计算？⑷向心力有什么特点？⑸向心力的作用效果是怎样的？⑹向心力是不是合力？⑺向心力的来源？⑻向心力的施力物体是什么？⑼圆周运动的半径为何不变？⑽向心力与向心加速度的关系如何？3. 向心力演示器的结构和使用方法：（1）用质量比为2：1的钢球和铝球，使他们运动的半径r和相同，观察得到露出的红白相间方格数比值为2：1，即两个球所受向心力的比值也为2：1，因此F与m成正比。
（2）当m、相同时，半径比为2：1，向心力的比值也为2：1，因此F与r成正比。
（3）当m、r相同时，比值为2：1，向心力的比值为4；1，因此F与2成正比。
⑶由此验证向心力大小的公式：F＝mr24．匀速圆周运动：仅有向心加速度的运动。
变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动运动。
5. 圆周摆⑴分析圆锥摆中向心力的来源⑵用圆锥摆实验可以粗略去验证向心力表达式【问题探究】【问题1】什么情况下，物体做匀速圆周运动，什么情况是做变速圆周运动结论：匀速圆周运动：只有向心加速度时。
变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度时。
【问题2】向心力和切向力的作用效果?结论：向心力的作用效果：只改变速度的方向。
切向力的作用效果：改变速度的大小。
【问题3】研究一般曲线运动的方法：结论：曲线→小段圆弧→圆周运动，即利用微元法将曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看做一小段圆弧，然后进行研究。
【典型例题】［例1］如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（）A．A球的线速度必定大于B球的线速度B．A球的角速度必定小于B球的线速度C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力【解析】小球A和B的受力情况如图所示，由图可知，两球的向心力都来源于重力G和支持力F N的合力，建立如图6.8－4所示的坐标系，则有：F N1＝F N sinθ＝mgF N2＝F N cosθ＝F所以F＝mg cotθ。
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§6.向心力——问题导读（命制教师：张宇强）
§6. 向心力——问题导读
使用时间：3月3日——3月5日
姓名班级
【学习目标】
1、理解向心力的概念及其表达式的确切含义；
2、知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算；
3、进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。
【知识回顾】
1、用线速度表示的向心加速度公式：
2、用线速度表示的向心加速度公式：
【问题导读】
认真阅读《课本》P23—24内容，并完成以下导读问题：
一、向心力
做匀速圆周运动的物体具有。
根据牛顿第二定律，产生这一加速度的原因一定是物体受到了的合力。
这个合力叫做。
把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律，可得向心力的表达式：或。
向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为来命名的。
它是根据命名的。
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
若物体所受的力不通过运动轨迹的圆心，可以把力分解为两个互相垂直的分力：
和。
产生向心加速度，它始终与速度方向，其表现是。
仅有向心加速度的圆周运动是运动，同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是运动。
§6. 向心力——课堂导学
姓名 班级
一、向心力 1、向心力公式 2、向心力的来源
从以下几个方面分析做圆周运动的物体
①明确该物体做圆周运动的平面；②标出圆周运动的圆心位置和转动半径；③画出物体的受力分析示意图。
3、实验：向心力的测量
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 ①简述实验原理（怎样达到验证的目的） ②实验器材有哪些？
③实验过程中要测量那些物理量（记录哪些数据）？ 二、变速圆周运动和一般的曲线运动 1、变速圆周运动
在变速圆周运动中，物体所受合力不指向圆心，可以把合力分解为沿半径方向的分力F n 和沿切线方向的分力F t ，F n 其中是向心力，只改变速度的方向，F t 只改变速度的大小。
总结：在圆周运动中，当合力F 与v 成锐角时，物体做加速圆周运动；当合力F 与v 成钝角时，物体做减速圆周运动；当合力F 与v 总是成直角时，（即合力等于向心力）物体做匀速圆周运动。
2、在研究一般的曲线运动时可以把曲线分割为许多很短的小段，物体在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分，所以也同样可以采用圆周运动的分
析方法来处理。
例如：如图中所示，若已知物体在A、B所受向心力大小相同，
你能比较两点的速率的大小关系吗？
【课上基础训练】
1、下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是( )
A．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用
B．物体所受的合外力提供向心力
C．向心力是一个恒力
D．向心力的大小—直在变化
2、关于向心力，以下说法中不正确
．．．的是( )
A．是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力
B．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力
C．向心力是线速度变化的原因
D．只要物体受到向心力的作用，物体就做匀速圆周运动
3、如图所示，汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车受力以下说法正确的是（）
A. 汽车受重力、支持力、向心力
B. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力
C. 汽车的向心力是重力
D. 汽车的重力和支持力的合力提供向心力
4.如图所示小物体与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，
是（）
A 、受重力，支持力
B、受重力，支持力和指向圆心的摩擦力A
B
C 、受重力，支持力，向心力和指向圆心的摩擦力
D 、以上都不正确。
1、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对筒壁静止，则（ ）
A 、物体受到4个力的作用
B 、物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C 、物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D 、物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
★2、如上题图所示，半径为R 的圆筒绕轴以角速度ω匀速转动，物体m 与圆筒壁的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，为使 m 不下滑，ω至少为多大？
5.如图所示的圆锥摆，摆线与竖线的夹角为θ，若摆球的质量为M ，则向心力的大小等于 ；小球的的向心加速度为 ；绳子的受到的拉力为 。
6、一根长为L=1.0m 的细绳系一质量为M=0.5kg 的小球，在光滑
水平面上匀速圆周运动，如图所示，小球转动的角速度为ω＝2 rad/s ，试求 （1）小球的向心加速度。
（2）绳中的拉力。
§6. 向心力——课后拓展训练
姓名 班级
【课后拓展训练】
1、做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小必与（ ） A.线速度的平方成正比 B.角速度的平方成正比 C.半径成反比 D.线速度和角速度的乘积成正比
2、A 、B 、C 三个物体放在旋转的水平圆台上，A 的质量是2m ，B 、C 的质量为m ，A 、B 到转轴的距离为r ，C 到转轴的距离为2r ，当圆台匀速转动时，它们都与圆台保持相对静止，则（ ） A.A 受的摩擦力最小 B.B 受的摩擦力最小
C.C 受的摩擦力最小
D.转速缓慢增大时C 最先滑动
3、如图所示，一个光滑的圆环M ，穿着一个小环N 。
圆环M 以竖直的AOB 轴为转轴做匀速转动，那么（ ）
A. 环N 所受的向心力是N 的重力及M 对N 的支持力的合力
B. 环N 所受的向心力是N 的重力及N 对M 的压力的合力
C. 环N 所受的向心力方向是指向大环圆心的
D. 环N 所受的向心力方向是垂直指向转轴的
6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在
相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角。
则它们的向心力之比为（ ） A ．1∶4
B ．2∶3
C ．4∶9
D ．9∶16
★7、杂技表演“飞车走壁”的示意图如图所示，演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中a 、b 两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托车在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹，不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法中正确的是
（ ）
A ．在a 轨道上运动时角速度较大
B ．在a 轨道上运动时线速度较大
C ．在a 轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D ．在a 轨道上运动时摩托车和演员所受的向心力较大 ★8、 如下图所示，将完全相同的两个小球A 、B ，用长L =0.8 m 的细绳悬于以v =4 m ／s 向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比F B ∶F A 为(g =10 m/s 2)（ ）
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
★9、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A 和B ，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是（ ） A ．两物体沿切向方向滑动
B ．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
C ．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
D ．物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A 发生滑动，离圆盘圆心越来越远 4、质点做半径为R 的匀速圆周运动，其向心力大小为F ，半径保持不变，当角速度变为原来的2倍时，向心力大小比原来增大了15N ，则原来的向心力为多少牛顿？
5、一根原长为l 0＝0.1m 的轻弹簧，一端拴住质量为m ＝0.5kg 的小球，以另一端为圆心在光滑水平面上做匀速圆周运动如图所示，角速度ω＝10rad/s ，弹簧的劲度系数k ＝100N/m ，求小球做匀速圆周运动时所受到的向心力。
★10、如图所示，在半径为R 的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m 的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离为多少？。