高中物理必修二5.6向心力学案新人教版必修2
高中物理5.6向心力导学案新人教版必修2
5.6 向心力学习目标知识与技能1.理解向心力的概念、公式及物理意义。
2.了解变速圆周运动的概念及受力特点。
3.了解研究一般曲线运动采用圆周运动分析的方法的依据。
会运用牛顿第二定律分析圆周运动有关问题.过程与方法1.通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生分析和解决问题的能力.2.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力.情感、与价值观1.通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析,理解物理与生活的联系,学会用合理、科学的方法处理问题..2.养成良好的思维表述习惯和科学的价值观.学习重点, 1.理解向心力是一种效果力.2.在具体问题中能找到是谁提供向心力的,并结合牛顿运动定律求解有关问题.学习难点, 1.具体问题中向心力的来源.2.关于对临界问题的讨论和分析.预习案:自主学习1. 定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向____________的_________________叫向心力。
向心力不是依据力的____________命名的,是依据力的___________命名的。
变速圆周运动的合力方向____________________指向圆心。
2.效果:向心力改变物体的_____________________,或者是使物体产生_________________。
3.公式:F n=______________,或者______________________________________。
探究案探究一.实验验证向心力表达式(1)实验目的:用____________________粗略验证向心力的表达式。
(2)实验装置:细线下面悬挂一个________,细线上端固定在_____________上。
将画着几个同心圆的__________________置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于______________。
高中物理《5.6向心力》导学案新人教版必修2
高中物理《5.6向心力》导学案新人教版必修25、6向心力》导学案(无答案)新人教版必修2学习目标1、知道向心力是根据效果命名的,其效果是产生向心加速度,只改变线速度的方向不改变线速度的大小。
2、掌握向心力的大小Fn=m=mr3、理解物体做匀速圆周运动是时,向心力大小不变,方向变化。
4、能用向心力公式进行有关运算和讨论。
学习重难点1、向心力的来源问题2、向心力各个公式的应用学习过程1向心力(1)定义:做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,是由于它受到了指向﹍﹎﹎的合力,叫向心力。
(2)公式:﹍﹍﹍和﹍﹍﹍(3)方向:向心力的方向始终指向﹍﹍(4)向心力的来源:①向心力是效果力,可以由重力﹑弹力﹑摩擦力等各种性质的力提供。
②向心力可以是物体所受的﹎﹎2实验验证:细线下面悬挂一个钢球,用手带动钢球,使它在某个水平面内做圆周运动,组成一个圆锥摆,如图:θ(1)钢球受力如图,则合力为F=(2)用秒表测出钢球运动n圈所用时间t,测出钢球的轨道半径r,则线速度v=﹎﹎向心力=(3)比较合力和F和的大小,得出结论:钢球需要的向心力等于钢球受到的指向圆心的﹎﹎﹎3、变速圆周运动和一般曲线运动 (1)变速圆周运动变速圆周运动所受的合外力一般不等于向心力,合力一般产生两个方面的效果①合外力F与圆周相切的分力Fv,此分力产生﹍﹍﹍加速度av,描述﹍﹍﹍变化的快慢。
②合外力F指向圆心的分力Fn叫向心力。
它产生向心加速度an,向心加速度只改变速度的﹎﹎ , 描述﹎﹎﹎变化的快慢。
(2)一般曲线运动的处理方法一般曲线运动,可以把曲线分割成许多极短的小段,每一小段可以看做一小段﹎﹎﹎。
圆弧的弯曲程度不同,表明它们具有不同的﹎﹎﹎这样一般曲线运动可采用圆周运动的分析方法处理。
应用向心力公式解题的一般步骤:⑴确定研究对象。
⑵确定物体做圆周运动的轨道平面,并找出圆心和半径。
⑶确定研究对象在有关位置的状态,分析受力情况,判断那些力提供向心力,千万不要臆想出一个向心力来。
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—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 。
最新人教版必修二高中物理5.6向心力导学案及答案
56 《向心力》导案【习目标】1.解向心力的概念(高考要求Ⅱ)。
2.知道向心力大小与哪些因素有关。
解向心力公式的确切含义,并能用进行计算。
3.了解变速圆周运动和一般的曲线运动。
【重点难点】解向心力的概念,向心力公式的实际应用【法指导】阅读教材23页“实验”,结合圆锥摆运动体会向心力的概念,结合24页图片体会合外力和向心力的关系。
【知识链接】1.(1)匀速圆周运动的特点是:线速度___________,角速度______;周期(频率)______ (2)匀速圆周运动的线速度定义式为____________;角速度定义式为___________;线速度与角速度的关系式为_______________;角速度与周期、频率的关系式为_______________2.向心加速度的表达式有:__________________;___________________3.根据牛顿运动定律,________是改变运动状态的原因,也是产生_______的原因。
匀速圆周运动是________运动,故其合外力一定_______零。
匀速圆周运动的速度大小不变,则其合外力只改变速度的______,则合外力一定与速度的方向_______(“相同”或“垂直”),即合力一定沿着半径指向_______。
【习过程】一、向心力1.概念:做匀速圆周运动的物体受到一个指向的合力的作用,这个合力叫向心力。
2.公式:或式中各符号的物意义是:______________________________________________________3.对向心力概念的解:①向心力指向圆心,方向(填“不变”或“不断变”),是________(填“恒力”或“变力)。
②向心力的作用效果──只改变运动物体的速度,不改变速度。
③向心力是根据力的(填“作用效果”或“性质”)命名的,它可以是一个力,可以是几个力的合力,也可以是一个力的分力。
探究思考1:课本25页第1题、2题、3题、4题中物体受哪几个力的作用?物体做圆周运动的向心力是由什么力提供的?1题_______________________________________________________2题_______________________________________________________3题_______________________________________________________二、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式课本23页实验,明确验证向心力表达式的方法。
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
高中物理必修二第5章第6节向心力学案新人教版必修2
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
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∶ 4 B . 2∶ 3
C. 4∶ 9 D . 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
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
v2 F= m 可知, r 越大, v 一定较大,故选项 A 正确.
r
比较两者角速度大小时,由 F= mrω 2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
2π 2 F= mr T 可知, r 越大, T 一定较大,故选项 C 不正确.力.
2.方向:始终指向 圆心 ,与 速度 方向垂直.
3.公式:
Fn= mω 2r
或
v2 Fn= m .
r
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.
由受力分析图可知,小球
高中物理 5.6《向心力》导学案 新人教版必修2
高中物理 5.6《向心力》导学案新人教版必修2 高中物理必修二5.6 《向心力》导学案学习目标: 1、理解向心力的概念。
2、知道向心力与哪些因素有关,理解公式的确切含义并能用来计算。
3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。
教学重点理解向心力公式的确切含义。
教学难点向心力公式的运用。
自主学习一、向心力(认真阅读教材p23-p24,独立完成下列问题)1、向心力:做运动的物体,会受到指向的合力,这个合力叫做向心力。
(1)向心力总是指向圆心,始终与垂直,只改变速度的而不改变速度的。
(2)向心力是根据力的命名,可是各种性质的力,也可以是它们的,还可以是某个力的。
(3)如果物体做匀速圆周运动,向心力就是物体受到的;如果物体做运动(线速度大小时刻改变),向心力并非是物体受到的合外力。
4m?2r22??4m?rf?mv?(4)向心力的公式:F=ma= = 2引领探究二、向心力大小的粗略验证分析课本实验,加深对向心力的理解:1、用秒表记录钢球运动若干周的,再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的,测量出绳长。
Tlh2、用测出钢球的质量。
3、用公式计算钢球所受的合力F。
4、利用公式F= 算出向心力的大小。
三、变速圆周运动和一般曲线运动1、物体做变速圆周运动时,若合外力方向与夹角小于90,此时把F分解为两个互相的分力:跟圆的Ft和指向的Fn,如图所示,其中Ft只改变v的,Fn只改变v的,Fn产生的加速度就是加速度。
若F与v的夹角大于90时,Ft使v减速,Fn改变v的方向,综上可知同时具有向心加速度和加速度的圆周运动就是变速圆周运动。
FtFnF Ft O Fn O 【互动探究】 F 问题1、分析下面几种情况中作圆周运动的物块或小球向心力的来源:● r物块随圆盘一起转动漏斗内壁光滑 A B - 1 -1、车过拱形桥最高点时;物体在光滑平面上,在绳的拉力作用下做匀速圆周运动一、向心力表达式运用1、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2、如图所示,质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动,已知小球在最高点的速率为v1=2m/s,g取10m/s,试求:(1)小球在最高点时的细绳的拉力T1=?(2)当小球在最低点时细绳的拉力T2=7N,求小球的速度?【当堂检测】1.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是()2.A.向心加速度 B.线速度 C.向心力 D.角速度 2、关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是() A、向心力是根据力的作用效果命名的 B、向心力是恒力C、向心力改变质点的线速度的大小D、物体所受向心力的大小可能变化五◇学后反思◇六、作业布置:完成本节课堂作业p13-14, 1-10 11选作2A B v1o - 2 -感谢您的阅读,祝您生活愉快。
人教版高中物理必修2导学案设计:5.6向心力(无答案)
Oωω5.6 向心力【学习目标】1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义.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,并能用公式来进行计算.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.【学习重难点】 1.明确向心力的意义、作用、公式及其变形 2.如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象. 【学习过程】体会牛顿第二定律在向心力上的应用.任务一 自主学习一、向心力(请同学们阅读教材P23 “向心力”部分,完成以下问题)1、定义:做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向 ,这个力叫做向心力2、方向:总指向 ,与速度方向 ,方向时刻 。
3、向心力的大小:用向心加速度度表示 ;用线速度表示 ;用角速度表示 ; 用周期表示 ;用转速度表示 。
4、向心力的作用效果:只改变速度的 ,不改变速度的 。
5、匀速圆周运动的向心力来源:由 提供。
任务二 合作探究二、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P23页“实验”部分,思考下面的问题:) 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)?三、匀速圆周运动实例分析——向心力的来源思考: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)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,(3)物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?物块向心力的来源?(4)沿光滑漏斗内壁做匀速圆周运动的小球总结:1、向心力是根据 命名的力2、向心力的来源: 四、变速圆周运动和一般曲线运动引导1:演示“做一做”的实验,可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小,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:可以把曲线分割为 ,每一小段都可以看做 ,就可以采用 的分析方法来处理。
2022年高中物理5.6向心力学案新人教版必修2
第五章曲线运动第6节向心力班级学号姓名成绩【课程学习目标】:(1)知道向心力是依据力的成效命名的;体验向心力的存在,掌握向心力的表达式。
(2)会剖析向心力的(3)初步认识“用圆锥摆大略考证向心力的表达式”的原理。
要点:理解向心力的观点,掌握向心力和向心加快度的关系。
难点:在详细情境中剖析向心力的计算。
【讲堂导学】1请剖析以下情形中小球、月亮受力状况。
情形 1:小球在细线的牵引下,在圆滑水平面上做匀速圆周运动;情形 2:月球绕地球做匀速圆周运动;思虑:剖析上述小球、月亮遇到的协力;作匀速圆周运动的物体所受协力有什么特色结论:物体做匀速圆周运动的条件:......物体所遇到的合外力指向_____________ ,这个协力也被称为向心力。
联合上述两个情形总结一下向心力的特色:①方向:②作用:请指出上述情形中向心力的施力物体2 向心力大小的计算公式:F n =。
3阅念书籍实验——用圆锥摆大略考证向心力的表达式,回答以下问题。
①实验器械有哪些②丈量那些物理量(记录哪些数据)③最后要考证的公式4怎样办理变速圆周运动和一般曲线运动①做变速圆周运动的物体所受的协力 F 一般产生两个成效(如图):F tvF 合Fn OF t为切向分力,它产生加快度,改变速度的。
F 为向心分力,它产生加快度,改变速度的。
n② 办理一般曲线运动的方法:关于一般的曲线运动,我们则能够将其轨迹分为很多小段(如r2图),每一小段都能够看做圆周运动的一部分,这样就能够采纳圆周运动的剖析方法来办理。
【典例剖析】r11剖析向心力的运动中,向心力是由哪些力供给的( 1)玻璃球沿碗(透明)的内壁在水平面内做匀速圆周运动(不计摩擦)。
(2)细线下边悬挂一钢球,细线上端固定,想法使小球在水平面面上做匀速圆周运动。
(3)在匀速转动的洗衣机圆筒内壁上有一衣物一同随桶转动且与桶壁相对静止。
( 4)使转台匀速转动,转台上的物块 A 也随之做匀速圆周运动,物块 A 与转台间没有相对滑动。
人教版高中物理必修2第5章第6节向心力教案
人教版 高中物理必修2第5章第6节 向心力【知识与技能】1、理解向心力的概念 。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。
3、理解公式的确切含义,并能用来进行计算。
4、知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
【过程与方法】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。
【情感态度与价值观】在实验中,培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。
感受成功的快乐,体会实验的意义,激发学习物理的兴趣。
【教学重难点】1、明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
2、如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
【教学过程】★重难点一、向心力★一、对向心力的理解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.向心力的特点1)方向时刻在变化,总是与线速度的方向垂直。
2)在匀速圆周运动中,向心力大小不变,向心力是变力,是一个按效果命名的力。
3.向心力的大小F n =ma =m v 2r =mr ω2=m ωv =m 4π2T 2r4.向心力的来源向心力是从力的作用效果命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力,它可以是重力、弹力等各种性质的力,也可以是它们的合力,还可以是某个力的分力。
当物体做匀速圆周运动时,合外力就是向心力;当物体做变速圆周运动时,合外力指向圆心的分力就是向心力。
5.向心力来源的实例分析向心力来源实例分析重力提供向心力如图所示,用细绳拴住小球在竖直平面内转动,当它经过最高点时,若绳的拉力恰好为零,则此时向心力由重力提供弹力提供向心力如图所示,用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,向心力由绳子的拉力提供摩擦力提供向心力如图所示,物体随转盘做匀速圆周运动,且物体相对于转盘静止,向心力由转盘对物体的静摩擦力提供合力提供向心力如图所示,细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动,当小球经过最低点时,向心力由细线的拉力和重力的合力提供。
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水平匀速行驶。小车突然刹车并立即停止,此时钢丝绳受到的拉力是多少
?(g=10m/s 2)
三. 提升能力:
9. 如图所示, 固定的锥形漏斗内壁是光滑的, 内壁上有两个质量相 等的
小球 A 和 B,在各自不同的水平面上做匀速圆周运动,以下说法正确的
是( )
A. V A>VB B.
ω A>ω B C. a A>aB
高中物理 5.6 向心力教案 新人教版必修 2
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(
v2 m
r
C.小球所需的向心力为 mvr
D.向心加速度恒定不变,其大小为 v 2 r
4. 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
C. 当圆盘转速逐渐增大时, C 比 B 先开始滑动
D. 当圆盘转速逐渐增大时, A 比 B 先开始滑动
11.在一宽阔的马路上,司机驾驶着汽车匀速行驶,突然发现正前方有一堵墙
,为了避免
与墙相撞,试分析说明他是紧急刹车好还是转弯好?(设汽车转弯时做匀速圆周运动,
最大 静摩擦力与滑 动摩擦力相等。)
四. 感悟经典:
v02 cos2 a ,C正确。 g
第六节 向心力
一. 巩固基础:
1. AC 2.D 3.B 4.C 5.B 6.C 7.C
8. 解:刹车 后, m以 o 为圆心在竖直平面内做圆周运动,物体受力分析如图示
刹车时,物体的速度大小仍为 V=2m/s O
F mg Fn -------------
①
v2
F
Fn m --------------------
③
r
由①②③得: s v02 g
s r 故刹车好
例题: 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来代替。如图(
a)所示,曲线上的 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 角的方向已速度 v0 抛出,如图( b)所示。则在其轨迹最高点 P 处
5.一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
D. 压力 NA=NB
10.如图所示 ,A 、 B、 C 三个小物体放在水平旋转的圆盘上,它们与圆盘间的最大静摩擦力
与其重力成正比,比例系数均为 k. 已知 mA=2mB=2mC,r C=2r A=2r B,圆台以角速度 ω 旋转时,
A、 B、C 均没有滑动,则(
)
A.C 的向心加速度最大
B.B 所受静摩擦力最大
)
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
v2
O
r
B.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
②
a
g ---------------------------------
③
由①②③得: s
v02 2g
转弯时:汽车的转弯半径小于车到墙的距离
f max Fn -------------------------
①
f max mg --------------
-------- ②
Fn m v02 ---------------------------
②
L
由①②得: F=3.4x10 4N
G
二. 提升能力:
9.AD 10.AC 11 解 :设汽车的速度为 v 0,质量为 m,重力加速度为 g,滑动摩擦因数为 。
刹车时: v 2 v02 2as ------------------------
①
F ma ---------------------------------
持不变) (
)
A. 小球的角速度不变
O
θ P
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 Ff 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
A
ρ
的曲率半径是(
)
A. v02 g
2
2
B
. v0 sin
g
C. v02 cos2 g
D . v0 2 cos2 g sin
v0 α
图( a) P
ρ 图(b)
解析: 物体在其轨迹最高点 P 处只有水平速度,其水平速度大小为 v0cos α,根据牛顿第二
定律得 mg m (v0 cos a) 2 ,所以在其轨迹最高点 P 处的曲率半径是