数学知识点人教版必修二5.6《向心力》WORD教案13-总结
人教版高中必修二《向心力》教学设计
人教版高中必修二《向心力》教学设计《人教版高中必修二《向心力》教学设计》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!知识点回顾1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动?2 、匀速圆周运动向心加速度是如何定义的?其表达式是什么?其物理意义是什么?课标定位学习目标:1.理解向心力是一种效果力,其效果是产生向心加速度,方向总是指向圆心.2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.3.知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力.重点难点:确定向心力的来源及应用向心力公式解决实际问题.向心力及其特点:定义:做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。
①方向时刻发生变化(始终指向圆心且与速度方向垂直)②向心力的作用:只改变线速度的方向不改变速度大小③向心力是根据力的作用效果来命名的,它可以是某一个力,或者是几个力的合力来提供。
注意:受力分析时, 不能多出一个向心力。
rθOGF合F思考向心力的大小与哪些物理量有关呢?向心力的大小公式:Fn = mrω2 = mv2 /r= mvω= mr(2π/T)2实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式想一想小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1、实验的基本原理?从运动的角度求得Fn ;从受力的角度求得F合 ;将Fn 和F合进行比较2、实验需要的器材?钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?m、r、转n圈数所用时间t、l小球所需向心力F合=mg tanθ=mv2 /r匀速圆周运动实例分析——向心力的来源①轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
小球向心力的来源?O小球受力分析:OGF NF向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。
ωOGF NF fF向= F合= F②物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动小球向心力的来源?由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。
6.向心力-人教版必修2教案
6.向心力-人教版必修2教案一、课程背景本次课程是物理学必修2中的第六章,主要内容为向心力的概念、公式以及相关应用。
本次课程所涉及的基础知识包括牛顿第二定律、圆周运动的基本概念等。
二、教学目标1.了解向心力的基本概念和公式;2.掌握向心力的计算方法;3.理解向心力在实际运用中的应用。
三、教学过程1. 向心力的概念向心力是指物体在圆周运动过程中,由于所受的向心力作用而产生的一种与切向速度方向垂直的力。
通俗的说,就是一个物体在做圆周运动时,由于其方向不断改变,所以需要一个力来使其沿着圆周运动。
2. 向心力的公式向心力的公式如下:F=mv²/R其中F为所受向心力大小,m为物体质量,v为物体在圆周运动中的速度,R为所做圆周运动的半径。
3. 向心力的计算方法在实际运用中,我们通常需要根据向心力的公式来计算所需的物理量。
以一个质量为m、速度为v、做半径为R的圆周运动的物体为例,其所受的向心力大小即为:F=mv²/R需要注意的是,该公式只适用于做圆周运动的物体,对于做曲线运动的物体则不适用。
4. 向心力在实际运用中的应用向心力在实际运用中有着广泛的应用。
例如,在半径为R、速度为v的转弯路段上行驶的汽车,其所需的向心力即为:F=mv²/R若向心力不足,则汽车将无法保持在转弯路段上;若向心力过大,则汽车将发生侧滑等危险情况。
另外,向心力也常常在摩托车、滑板等运动中得到应用。
在这些运动中,运动员经常需要在转弯时施加向心力,以保持身体的平衡。
四、教学总结通过本次课程,我们了解到了向心力的概念、公式以及相关应用。
理解和掌握向心力的计算方法和实际应用,可以使我们更好地理解圆周运动的基本概念,以及掌握物理学中更为复杂的运动形式的运动规律。
【精选】人教版高中物理必修2第5章第6节《向心力》word学案-物理知识点总结
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。
新人教高中物理必修二 5.6 向心力 精品教案
56 向心力〖精讲精练〗〖知识精讲〗知识点1、向心力(1)向心力的定义:做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。
(2)向心力的大小:F=mv2/r=mrω2=mr(2π/T)2=mr(2πn)2(3)向心力的作用效果:向心力总是指向圆心,而线速度是沿圆周的切线方向,故向心力的始终与线速度垂直。
所以向心力的作用效果只改变物体的速度方向而不改变物体的速度大小。
(4)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、摩擦力等各种性质的力,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。
〖例1〗如图所示,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,运动中小球所需的向心力是:A、绳的拉力。
B、重力和绳的拉力的合力。
C、重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力。
D、绳的拉力和重力沿绳方向的合力。
〖思路分析〗本题考查向心力和绳子的有关知识。
如图所示,对小球进行受力分析,它受重力和绳子拉力作用,向心力是指向圆心方向的合力。
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的分力的合力。
故选CD。
〖答案〗CD〖总结〗非匀速圆周运动,绳的拉力一重力的合力不是向心力。
〖变式训练1〗质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动如图所示,经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v,当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力值是:A、0B、mgC、3mgD、5mg〖答案〗C知识点2:变速圆周运动和一般的曲线运动(1)变速圆周运动物体所受的合力,并不指向圆心。
这一合力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。
人教版物理高中必修二 5.6 向心力 教案-word
《向心力》教案一、教学目标(一)知识与技能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和向心加速度。
(二)过程与方法1、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,并具体“做一做”来理解公式的含义。
2、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。
(三)情感态度与价值观1、在实验中,培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。
2、感受成功的快乐,体会实验的意义,激发学习物理的兴趣。
二、教学重点1、体会牛顿第二定律在向心力上的应用。
2、明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
三、教学难点1、圆锥摆实验及有关物理量的测量。
2、如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
四、课时安排1课时五、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。
六、教学过程新课导入:师:前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动.这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力。
新课讲解:一、向心力师: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。
学生认真阅读教材,列举并分析实例,体会向心力的作用效果,并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
师:请同学们交流各自的阅读心得并进行相互间的讨论。
生:用手枪一个被绳子系着的物体,使它做圆周运动,是因为绳子的力在拉着它,一旦绳子断了,小球就会飞出去。
生:月球之所以绕地球做圆周运动,是地球对月球的引力在“拉”着它。
师:同学们有没有发现过,做圆周运动的物体由于突然不受力了,结果物体沿直线飞出去的现象?生:我自己做过这个实验:用手抡一个被绳子系着的物体,使它做圆周运动,一旦绳子断了,小球就会飞出去。
人教版高中物理必修2第五章第6节向心力教案
《向心力》教学设计一、教材分析选用教材:人教版必修2第五章第六节教材分析:本节“向心力”的教学是继“圆周运动”、“向心加速度”之后第三次关于圆周运动的教学,前两次是对圆周运动的描述,即研究其运动学方面的内容,而本节则从动力学角度分析物体做匀速圆周运动的原因,这样学生对圆周运动的认识才更加完整。
向心力的教学是遵循先进行理论分析,再进行实验验证的顺序。
在前一节,教材从理论的角度给出了向心加速度的方向及计算公式。
到了本节,教材从理论角度出发,根据牛顿第二定律,得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小,即向心力的方向和大小。
理论的推导需要实验的验证,实验应该尽量从生活中提取素材、使用通用的器材来完成验证实验,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在我身边,对科学产生亲近感。
教材中使用圆锥摆来完成验证向心力的表达式,这容易让学生进行分组实验。
通过这个实验,学生能够很容易理解向心力是按照效果命名的,是由其他性质的力提供的。
二、学情分析学生已经掌握在直线运动中用牛顿运动定律分析对物体的运动,但还未在圆周运动中使用牛顿运动定律,通过这一节对匀速圆周运动的分析,让学生知道圆周运动中力与运动的关系,遵守的仍然是牛顿运动定律。
向心力这部分内容对现阶段的高中学生来说是一重点也是难点,很多学生在学到这部分内容时都感觉很抽象。
在前一节,学生尝试探究匀速圆周运动中向心加速度的方向与表达式,因此在这一节中如果能做好验证向心力公式的实验,将对学生理解向心力是效果力起极大的帮助作用。
三、重难点分析重点:实验验证向心力的表达式难点:向心力是根据力的效果命名的,是由其他性质的力提供的四、教学目标分析知识与技能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、掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力过程与方法1、在实验探究的过程中,体验向心力的存在,会分析向心力的来源2、会测量、分析实验数据,获得实验结果,体会理论与实验相结合的物理学研究方法情感态度与价值观在实验的过程中树立实验与理论相辅相成、尊重实验结果的科学价值观五、教学方法实验教学法六、教学过程1、创设情境,激发思考每组学生发一个系有细绳的小球,让学生抓住绳子一端,让小球在桌面上做匀速圆周运动。
《向心力》精品教案
第六节向心力教学设计一、教材分析《向心力》一节是普通高中课程标准实验教科书必修2第五章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。
本节课是在学习圆周运动的概念、描述圆周运动的物理量及力与运动的关系的基础上的进一步学习,是对前面所学知识的检验。
另外,向心力是对力学学习的延伸,它不同于以前学习的重力、弹力等性质力,而是一种效果力,实际上就是做圆周运动的物体所受的合力,所以,本节课也是对物体的受力分析及力的合成与分解的复习及巩固。
同时,本节课还是后续学习和分析“生活中的圆周运动”、“天体运动”及“带电粒子在磁场中的运动”等知识的基础,通过本节课的学习能让学生明白:做匀速圆周运动的物体所受的合外力等于所需要的向心力。
所以,本节是本章乃至本册的重要内容。
二、学情分析在学习本节内容之前,学生已经学习了匀速圆周运动,对匀速圆周运动有了一定的理解。
知道描述匀速圆周运动快慢的物理量——线速度、角速度、周期、转速等,并了解了它们之间的关系。
学生已能够对运动的物体做简单的受力分析,明白匀速圆周运动是一种变速运动,但对于是什么力来改变物体的这种运动状态,这个力有何特点,这个力与物体所受合外力及描述匀速圆周运动的几个物理量之间有什么关系并不清楚。
并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流的基本学习过程,具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。
三、教法分析1.从硬件配备来看:在教学中,需要根据学生数量合理安排学生实验。
让学生不再被动的接受知识,而去主动思考。
令原本枯燥的理论教学与自主实验相结合,让课堂增添生气与乐趣。
电子白板的出现无疑是对物理教学的一大提升,这一点,可从受力分析中体现。
在本课的教学中,对于运动物体的受力分析,可直接在电子白板进行显示,更生动。
2.从知识内容来看:由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法,学生对于向心力的理解不是很清楚,本节让学生认识实例:用细线系着小赛车在水平面上做匀速圆周运动,从而引出向心力的概念。
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。
向心力知识点总结
向心力知识点总结关键信息项1、向心力的定义:物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的合力。
2、向心力的方向:始终指向圆心,与线速度方向垂直。
3、向心力的大小:$F = m\frac{v^2}{r} = m\omega^2 r$,其中$m$为物体质量,$v$为线速度,$r$为圆周运动半径,$\omega$为角速度。
4、向心力的来源:可以是一个力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。
11 向心力的定义及特点向心力是使物体做圆周运动的合力,它的方向时刻改变,始终指向圆心。
其作用是不断改变物体的运动方向,而不改变物体速度的大小。
在匀速圆周运动中,向心力的大小保持不变;在非匀速圆周运动中,向心力的大小随物体运动速度的变化而变化。
111 向心力与向心加速度的关系向心加速度是由于向心力的作用而产生的。
根据牛顿第二定律$F =ma$,当合力(即向心力)作用在物体上时,会产生向心加速度$a =\frac{v^2}{r} =\omega^2 r$。
向心加速度的方向与向心力的方向相同,始终指向圆心。
112 常见的向心力实例例如,在细绳拴着的小球在光滑水平面上做圆周运动时,细绳的拉力提供向心力;汽车在弯道上行驶时,摩擦力提供部分向心力;地球绕太阳公转时,太阳对地球的引力提供向心力。
12 向心力的大小计算向心力的大小可以通过公式$F = m\frac{v^2}{r} = m\omega^2r$来计算。
其中,线速度$v$、角速度$\omega$和圆周运动半径$r$是影响向心力大小的关键因素。
121 线速度与向心力的关系当圆周运动半径一定时,线速度越大,向心力越大;线速度越小,向心力越小。
122 角速度与向心力的关系当圆周运动半径一定时,角速度越大,向心力越大;角速度越小,向心力越小。
123 圆周运动半径与向心力的关系当线速度或角速度一定时,圆周运动半径越大,向心力越大;圆周运动半径越小,向心力越小。
13 向心力的来源分析在实际的圆周运动中,向心力的来源多种多样。
人教版必修二5.6《向心力》word教案6.doc
第六节向心加速度【教学目标】(一)知识与技能1、理解速度变化量和向心加速度的概念2、知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。
3、能够运用向心加速度公式求解有关问题。
(二)过程与方法体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法。
(三)情感、态度与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质。
【教学重点】理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式。
【教学难点】向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用【教学课时】1课时【探究学习】(一)引入新课教师活动:通过前面的学习,我们已经知道,作曲线运动的物体,速度一定是变化的,换句话说,作曲线运动的物体,一定有加速度。
圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如何来确定呢?下面我们就来学习这个问题。
(二)进行新课教师活动:指导学生阅读教材“思考与讨论”部分,投影图6.6-1和图6.6-2以及对应的例题,引导学生思考并回答。
学生活动:认真阅读教材,思考问题,选出代表发表见解。
教师活动:倾听学生回答,必要时给学是以有益的启发和帮助,引导学生解决疑难,回答学生可能提出的问题。
设疑:我们这节课要研究匀速圆周运动的加速度,可以上两个例题却在研究物体所受的力,这不是“南辕北辙”了吗?点评:激发学生的思维,唤起学生进一步探究新知的欲望。
通过发表自己的见解,解除疑惑,同时为下一步的研究确定思路。
学生活动:思考后,积极发表见解。
教师活动:倾听学生回答,启发和引导学生解决疑难,总结并点评。
同时引出下一课题。
1、速度变化量教师活动:指导学生阅读教材“速度变化量”部分,引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量Δv的图示,思考并回答问题:速度的变化量Δv是矢量还是标量?如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量Δv?学生活动:认真阅读教材,思考问题,在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量的图示。
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。
6.向心力-人教版必修2教案
6.向心力-人教版必修2教案一、教学目标1.掌握向心力的概念及计算方法。
2.了解向心力与离心力的关系。
3.了解何时会存在向心力,何时不会存在向心力。
4.能够运用向心力知识解决相关问题。
二、教学重点1.向心力的概念及计算方法。
2.向心力与离心力的关系。
三、教学难点1.何时会存在向心力,何时不会存在向心力。
四、教学过程1. 导入(5分钟)1.引入本节课主题——向心力。
2.通过日常生活中的例子,让学生了解向心力的存在。
2. 知识讲解(20分钟)1.概念:向心力的定义。
2.计算方法:向心力的大小与速度、半径之间的关系。
3.与离心力的关系:向心力与离心力方向相反,大小相等。
3. 理解与实践(30分钟)1.授课教师讲解向心力计算方法。
2.学生做题练习,巩固向心力的计算方法。
3.教师指导学生探究何时会存在向心力,何时不会存在向心力的相关知识。
4. 拓展(15分钟)1.学生自主拓展,探究向心力与离心力在机械设备、交通工具等领域的应用。
2.教师预设相关问题,让学生进行思考和验证。
5. 总结(10分钟)1.回顾本节课的主要内容,让学生掌握向心力的概念、计算方法以及与离心力的关系。
2.强调向心力的重要性及应用前景。
五、作业1.完成教师留下的相关习题。
2.学生自行寻找相关领域的案例,并结合向心力与离心力进行分析。
六、教学反思本节课以向心力为主题进行授课,通过引入实例,让学生生动的认识了向心力的存在。
通过清晰明了的讲解,让学生掌握了向心力的概念、计算方法以及与离心力的关系。
并通过练习与探究,巩固了向心力的知识。
虽然本节课时间稍短,但通过有效的教学方法,让学生掌握了向心力的重要性及其应用前景。
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。
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下面我们将对圆周运动的加速度方向作一般性的讨论.
二、速度变化量
师:请同学们阅读教材“速度变化量”部分,同时在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量△v的图示,思考并回答问题:
速度的变化量△v是矢量还是标量?
如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量△v?
(4)△v/△t表示的意义是什么?
(5)△v与圆的半径平行吗?在什么条件下.△v与圆的半径平行?
学生按照思考提纲认真阅读教材,思考问题,在练习本上独立完成上面的推导过程,并准备接受老师的提问.(学生的具体回答略)
点评:让学生亲历知识的导出过程,体验成功的乐趣是新课程的重要理念.
生:认真阅读教材,思考问题,在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量的图示.每小组4人进行交流和讨论:如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量△v?
(交流与讨论)投影学生所面的图示,并与课本上的图6.6—3和图6.6—4进行对比.
师:同学们在刚才的交流与讨论中是否有什么问题提出来?
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备
多媒体辅助教学设备等
教学活动
[新课导入]
师:通过前面的学习,我们已经知道,做曲线运动的物体速度一定是变化的.即使是我们上一堂课研究的匀速圆周运动,其方向仍在不断变化着.换句话说,做曲线运动的物体,一定有加速度.圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如伺寒确定呢?——这就是我们今天要研究的课题.
情感、与价值观
培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质.特别是“做一做”的实施,要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦.
教学重点、难点
教学重点
理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式.
教学难点
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.
点评:该课堂训练设计的目的是让学生通过交流与讨论进一步加深和理解速度变化量的求法.
三、向心加速度
师:请同学们阅读教材“向心加速度”部分,分析投影图6.6—6.并思考以下问题:
(1)在A、B两点画速度矢量vA和vB时,要注意什么?
(2)将vA的起点移到B点时要注意什么?
(3)如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量△V?
生2:好像把我们在第三章中学过的两个矢量相加的三角形法则逆过来运用就可以得出两个不在同一直线上的矢量的相减.
师:刚才同学们回答得很好,说明同学们学习过程中碰到的一些问题,可以通过同学们之间的交流和讨论去解决.同时也希望同学们在今后的学习过程中,加强相互间的合作、交流,共同提高.
[课堂训练]
请一位学生上黑板画出做平抛运动的物体在运动的过程中,连续相等的时间内速度变化量的矢量图.其他同学画在笔记本上.将同学们画出的各种情形投影出来如图6.6—5所示.让同学们交流、讨论,指出哪个图是符合实际的矢量图.(具体过程略)
[新课教学]
一、感知加速度的方向
下面先请同学们看两例:(展示多媒体动态投影图6.6—1和图6.6—2)并提出问题.(1)图6.6—1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2)图6.6—2中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?
生1:(可能回答)感觉上应该受到指向太阳的引力作用.
师:这一问题提得很好,不过现在我想把这一问题再抛给所有的同学们去讨论,看看有没有哪一组能解决这一问题.
点评:学生提出的问题,老师可不立即回答,可将该问题再交给学生讨论;甚至可以由老师提出另一个与之相关的问题让学生讨论.
生l:速度变化量实际上就是速度的差值,但由于速度是矢量,故应是矢量差.同一直线的两个矢量相减,可以通过选取正方向将矢量相减转化为代数量相减.而不在同一直线上的两个矢量的相减,我们现在无法处理.
生2:小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用,其合力即为绳子的拉力,其方向指向圆心.
师:可能有些同学有疑惑,即我们这节课要研究的是匀逮圆周运动的加速度,可以上两个例题却在研究物体所受的力,这不是“南辕北辙”了吗?
点评:激发学生的思维,唤起学生进一步探究新知的欲望.通过发表自己的见解,解除疑惑,同时为下一步的研究确定思路.
生:我们小组把相互问画出的速度变化量的图示,进行了交流、比较,一起讨论了如何表示做曲线运动的物体在一段时间内的速度变化量△v,并与课本上的图进行对比.觉得课本上表示做曲线运动的物体在一段时间内的速度变化量△v,是由直线运动中速度变化量的做法推广而来的,缺乏一定的说服力,能否更完善地把这一做法推出来?
生:(可能的回答)根据牛顿第二定律可知,知道了物体所受的合外力,就可以知道物体的加速度,可能是通过力来研究加速度吧.
师:回答得很好,由于我们之前没有研究过曲线运动的加速度问题,特别是加速度的方向较难理解,而牛顿第二定律告诉我们,物体的加速度方向总是和它的受力方向一致,这个关系不仅对直线运动正确,对曲线运动也同样正确.所以先通过研究力来感知加速度,特别是加速度的方向.但我们具体研究时仍要根据加速度的定义来进行,为了进一步增加感性认识,请同学们再举出几个类似的做圆周运动的实例,并就刚才讨论的类似问题进行说明.
物理必修2人教新课标5.6向心加速度教案
课题5.6ຫໍສະໝຸດ 心加速度课型新授课(2课时)
教学目标
知识与技能
1.理解速度变化量和向心加速度的概念,
2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式.
3.能够运用向心加速度公式求解有关问题.
过程与方法
体会速度变化量的处理特点,体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法,教师启发、引导.学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果.
(学生的回答和讨论这里略去)
师:在刚才的研究中,同学们已充分感知了做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心,所以物体的加速度也指向圆心.是不是由此可以得出结论:“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”?暂时不能,因为上面只研究了有限的实例.还难以得出一般性的结论.然而,这样的研究十分有益,因为它强烈地向我们提示了问题的答案,给我们指出了方向.