《向心力》优质课件1
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向心力 课件
向心力
问题1：怎样使小球做匀速圆周运动
O'’ O
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动
O'’ O
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动 FN
F拉 G
绳子的拉力使小球做匀速圆周运动
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动 FN
F
G
杯子的弹力使小球做匀速圆周运动
地球绕太阳做（近似的）匀速圆周运动 F引
理论依据
任何做匀速圆周运动的物体的加速度 指向圆心
合力的方向与加速度的方向始终相同
活动：根据牛顿第二定律进一步推出向心 力大小的表达式
an =
v2 r
F合＝ma
an =ω2 r
Fn
=
mv2 r
Fn = mω2r
活动：体验向心力大小的影响因素 Fn = mω2r
实验验证：用圆锥摆验证
O θ
l
O θ
m 4Tπr22 ∵
= mgtanθ
r= htanθ
∴
4π2 T2
h
=
g
右图是电动转盘展示台， 已知转盘工作时角速度为 4rad/，质量为50g的小物 体距展示台中心5cm处相 对转盘静止，随转盘做匀 速圆周运动。
（1）求小物体所受向心力的大小。
（2）小物体受到的向心力是什么力提供的？
右图是电动转盘展示台， 已知转盘工作时角速度为 4rad/，质量为50g的小物 体距展示台中心5cm处相 对转盘静止，随转盘做匀 速圆周运动。
太阳对地球的引力使地球做匀速圆周运动
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什 么特点？
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什 么特点？
问题4：小球没有受到指向圆心的力，为 什么也可以做匀速圆周运动？
问题1：怎样使小球做匀速圆周运动
O'’ O
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动
O'’ O
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动 FN
F拉 G
绳子的拉力使小球做匀速圆周运动
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动 FN
F
G
杯子的弹力使小球做匀速圆周运动
地球绕太阳做（近似的）匀速圆周运动 F引
理论依据
任何做匀速圆周运动的物体的加速度 指向圆心
合力的方向与加速度的方向始终相同
活动：根据牛顿第二定律进一步推出向心 力大小的表达式
an =
v2 r
F合＝ma
an =ω2 r
Fn
=
mv2 r
Fn = mω2r
活动：体验向心力大小的影响因素 Fn = mω2r
实验验证：用圆锥摆验证
O θ
l
O θ
m 4Tπr22 ∵
= mgtanθ
r= htanθ
∴
4π2 T2
h
=
g
右图是电动转盘展示台， 已知转盘工作时角速度为 4rad/，质量为50g的小物 体距展示台中心5cm处相 对转盘静止，随转盘做匀 速圆周运动。
（1）求小物体所受向心力的大小。
（2）小物体受到的向心力是什么力提供的？
右图是电动转盘展示台， 已知转盘工作时角速度为 4rad/，质量为50g的小物 体距展示台中心5cm处相 对转盘静止，随转盘做匀 速圆周运动。
太阳对地球的引力使地球做匀速圆周运动
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什 么特点？
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什 么特点？
问题4：小球没有受到指向圆心的力，为 什么也可以做匀速圆周运动？
《向心力》精品课件
解析： 在光滑的水平面上细线对小球的拉力提供小球做圆周运动的向心力。 由 Fn＝mω2r 知，在角速度 ω 不变时，Fn 与小球的质量 m、半径 l 都成正比，A 正确，B 错误；质量 m 不变时，Fn 又与 l 和 ω2 成正比，C 正确，D 错误。
答案： AC
匀速圆周运动的动力学问题 1．匀速圆周运动的特点 线速度大小不变、方向时刻改变；角速度、周期、频率都恒定不变；向心加 速度和向心力大小都恒定不变，但方向时刻改变。
确，A、B、C 错误。 答案： D
2Rg。故 D 正
A．A 的速度比 B 的大 B．A 与 B 的向心加速度大小相等 C．悬挂 A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等 D．悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小
解析： A、B 绕竖直轴匀速转动的角速度相等，即 ωA＝ωB， 但 rA＜rB，根据 v＝ωr 得，A 的速度比 B 的小，选项 A 错误；根 据 a＝ω2r 得，A 的向心加速度比 B 的小，选项 B 错误；A、B 做
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对向心力的理解 1．向心力的特点 (1)方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直。 (2)大小：Fn＝mvr2＝mrω2＝mωv＝m4Tπ22 r，在匀速圆周运动中，向心力大小 不变；在非匀速圆周运动中，其大小随速率 v 的变化而变化。
2．向心力的作用效果 由于向心力的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， 只改变线速度的方向。 3．向心力的来源 物体做圆周运动时，向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供。可以由一 个力充当向心力；也可以由几个力的合力充当向心力；还可以是某个力的分力充 当向心力。
《向心力》
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高中物理(新人教必修二)5.6《向心力》课件1
向
v2 (2)由牛顿第二定律得：mgtan α＝m r . 由几何关系得r＝Lsin α， 所以，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 v＝ gLtan α sin α. (3)小球运动的角速度大小 v gLtan α sin α ω＝ r ＝ ＝ Lsin α 2π 小球运动的周期T＝ ω ＝2π g ， Lcos α Lcos α g .
• 4．向心力的来源 • (1)向心力是按照力的效果命名的，使物体受 指向圆心 到 的力均可称作向心 合力 力． • (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受力 的 ，也可能是某个力的分力．
• 二、实验验证 • 1 ． 装置： 细线下面悬挂一 个钢球，用手带动钢球使它 在某个水平面内做匀速圆周 运动，组成一个圆锥摆且 θ 很小，如图所示．
• 第六节 向心力
• 1．理解向心力的概念及其表达式的含义． • 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，会在实际问题中 分析向心力来源．
一、向心力 1．定义：做匀速圆周运动的物体受到 合力． 2．方向：始终指向 圆心 ．
指向圆心
的
v2 mr 3．公式：Fn＝ 或Fn＝ mω2r .
• •
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 图所示．当摆线L与竖直方向的夹角是α时， 求： • (1)线的拉力F的大小及小球的向心力F向的大 小； • (2)小球运动的线速度的大小； • (3)小球运动的角速度大小及周期．
• 例如：用一细线系一小球在竖直 平面内做变速圆周运动，在向下 加速运动过程的某一位置 A 和向 上减速运动过程的某一位置 B ， 小球的受力情况如图所示． • 比较可知，匀速圆周运动和变速 圆周运动受力情况的不同是：匀 速圆周运动中，合力全部用来提 供向心力，合力指向圆心；变速 圆周运动中，合力沿着半径方向 的分量提供向心力，合力不一定 指向圆心．
v2 (2)由牛顿第二定律得：mgtan α＝m r . 由几何关系得r＝Lsin α， 所以，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 v＝ gLtan α sin α. (3)小球运动的角速度大小 v gLtan α sin α ω＝ r ＝ ＝ Lsin α 2π 小球运动的周期T＝ ω ＝2π g ， Lcos α Lcos α g .
• 4．向心力的来源 • (1)向心力是按照力的效果命名的，使物体受 指向圆心 到 的力均可称作向心 合力 力． • (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受力 的 ，也可能是某个力的分力．
• 二、实验验证 • 1 ． 装置： 细线下面悬挂一 个钢球，用手带动钢球使它 在某个水平面内做匀速圆周 运动，组成一个圆锥摆且 θ 很小，如图所示．
• 第六节 向心力
• 1．理解向心力的概念及其表达式的含义． • 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，会在实际问题中 分析向心力来源．
一、向心力 1．定义：做匀速圆周运动的物体受到 合力． 2．方向：始终指向 圆心 ．
指向圆心
的
v2 mr 3．公式：Fn＝ 或Fn＝ mω2r .
• •
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 图所示．当摆线L与竖直方向的夹角是α时， 求： • (1)线的拉力F的大小及小球的向心力F向的大 小； • (2)小球运动的线速度的大小； • (3)小球运动的角速度大小及周期．
• 例如：用一细线系一小球在竖直 平面内做变速圆周运动，在向下 加速运动过程的某一位置 A 和向 上减速运动过程的某一位置 B ， 小球的受力情况如图所示． • 比较可知，匀速圆周运动和变速 圆周运动受力情况的不同是：匀 速圆周运动中，合力全部用来提 供向心力，合力指向圆心；变速 圆周运动中，合力沿着半径方向 的分量提供向心力，合力不一定 指向圆心．
人教版高中物理必修二5.6《向心力》ppt课件1
v2 r
Fn = mω2r
向心力是不是一种新的性质力？即向心力 是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某 种性质来命名的力？
v
Fn
O
v
Fn
Fn
v
向心力来源分析
FN Ff O
mg
Fn ＝Ff
F引 O
F合＝F引 ＝Fn
向心力来源分析
FN mg
O
Fn＝FN+ mg
FT
F合 G
Fn＝F合
1. 向心力是按照效果命名的力，并不是物体额外受到 的一个力；受力分析时, 不能多出一个向心力。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
2. 向心力的来源：物体所受的合力提供了物体做匀速 圆周运动所需的向心力。（可以是重力、弹力、摩擦 力等各种性质力的合力）
F合＝Fn
几种常见的匀速圆周运动受力分析
转 FN
盘
F静
mg
F静
滚
O FN
筒
r
mg
几种常见的匀速圆周运动受力分析
O
圆
FT θ
锥
F合 O'
摆
mg
圆
FN
台
r
O
筒
F合
mg
例1. 小球做圆锥摆时，细绳长 L，与竖直方向成 θ 角，
向心力课件
N F
G
合外力全部提供向心力
变速圆周运动
v
·
·O
合外力部分提供向心力
向心力
绳拉小球
轻绳栓一小球,在光滑水平 面做匀速圆周运动。
小球受力分析： 小球受力分析1
N OO F
G
N与G相抵消，所以合力为F
小球受力分析： 小球受力分析2
V
F OO
F V
做匀速圆周 运动，合外 力指向圆心， 与速度V垂直
F
V
向心力
❖ 做匀速圆周运动的物体是否具有加速 度？加速度的公式是什么？
4.向心力大小： F=mrω2或：F=m源自v2 r5.向心力的来源：
是一种效果力，它可以是某一个力（重力、弹力、
摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
实验验证向心力公式
思考：
❖ 1、实验的基本原理？ ❖ 2、实验需要的器材？ ❖ 3、实验需要记录的数据有哪些？如何测
量？ ❖ 4、实验过程中需注意什么？ ❖ 5、设计数据记录表。
实验数据记录表
物理量 h（m） t（s） n（圈数） 第一次 第二次
计算：g/h与（2πn/t）2 是否相等。
几个典型的圆周运动
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 FN
f
G F向=F合=f
几个典型的圆周运动
实例二
F Fn
G
匀速圆周运动
❖ 根据牛顿第二定律，产生加速度的原 ▪因加是速什度么公？式：an=rω2或an=v2/r ▪向心力公式：Fn=man=mrω2或mv2/r
向心力:
1. 定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的 合外力，叫向心力。
G
合外力全部提供向心力
变速圆周运动
v
·
·O
合外力部分提供向心力
向心力
绳拉小球
轻绳栓一小球,在光滑水平 面做匀速圆周运动。
小球受力分析： 小球受力分析1
N OO F
G
N与G相抵消，所以合力为F
小球受力分析： 小球受力分析2
V
F OO
F V
做匀速圆周 运动，合外 力指向圆心， 与速度V垂直
F
V
向心力
❖ 做匀速圆周运动的物体是否具有加速 度？加速度的公式是什么？
4.向心力大小： F=mrω2或：F=m源自v2 r5.向心力的来源：
是一种效果力，它可以是某一个力（重力、弹力、
摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
实验验证向心力公式
思考：
❖ 1、实验的基本原理？ ❖ 2、实验需要的器材？ ❖ 3、实验需要记录的数据有哪些？如何测
量？ ❖ 4、实验过程中需注意什么？ ❖ 5、设计数据记录表。
实验数据记录表
物理量 h（m） t（s） n（圈数） 第一次 第二次
计算：g/h与（2πn/t）2 是否相等。
几个典型的圆周运动
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 FN
f
G F向=F合=f
几个典型的圆周运动
实例二
F Fn
G
匀速圆周运动
❖ 根据牛顿第二定律，产生加速度的原 ▪因加是速什度么公？式：an=rω2或an=v2/r ▪向心力公式：Fn=man=mrω2或mv2/r
向心力:
1. 定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的 合外力，叫向心力。
人教版《向心力》课件ppt1〔完美版〕
BC
2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点， 并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线
成θ角，则以下正确的是
BCD
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
θ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ F
F合O r
G
3、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，
衡，所以合 G
力为F拉。
O F拉
v
小
球 受
FN
力
F拉
分
OO
析
FN与G 相平
衡，所以合 G
力为F拉。
O F拉 F拉
v
v
小
球 受
FN
力
F拉
分
OO
析
FN与G 相平
衡，所以合 G
力为F拉。
v
F拉 O F拉
F拉
v
v
结论：物体做匀速圆周运动，合外力
指向圆心，且与________垂直
向 心 力
定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向
随盘做匀速圆周运动的角速度ω=2rad/s,
如果物体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求
物体受到的静摩擦力大小.
ω
FN
O
F静
2N G
五、一般曲线运动：
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线
运动，可以称为一般曲线运动。
r2 rr1 1
问题讨论:一 般曲线运动各 个地方的弯曲 程度不一样， 如何研究？
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小 段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径. 在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运 动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。
2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点， 并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线
成θ角，则以下正确的是
BCD
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
θ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ F
F合O r
G
3、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，
衡，所以合 G
力为F拉。
O F拉
v
小
球 受
FN
力
F拉
分
OO
析
FN与G 相平
衡，所以合 G
力为F拉。
O F拉 F拉
v
v
小
球 受
FN
力
F拉
分
OO
析
FN与G 相平
衡，所以合 G
力为F拉。
v
F拉 O F拉
F拉
v
v
结论：物体做匀速圆周运动，合外力
指向圆心，且与________垂直
向 心 力
定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向
随盘做匀速圆周运动的角速度ω=2rad/s,
如果物体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求
物体受到的静摩擦力大小.
ω
FN
O
F静
2N G
五、一般曲线运动：
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线
运动，可以称为一般曲线运动。
r2 rr1 1
问题讨论:一 般曲线运动各 个地方的弯曲 程度不一样， 如何研究？
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小 段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径. 在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运 动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。
人教版《向心力 》课件ppt1(完美版)
因为“侈谈冷静下来或服用渐进主义的 镇静剂 ”对于 推进美 国的民 主进程 没有丝 毫意义 。 .因为美国黑人需要拥有和白人一样的 民主、 自由、 正义、 平等和 尊严等 作为人 的最起 码的权 利。 .因为事实已经证明以前的“侈谈冷静 下来或 服用渐 进主义 的镇静 剂”，对 于美国 黑人的 解放无 济于事 。 .因为美国黑人已经期待了百年，被冷 落了百 年，受 歧视了 百年， 而且贫 穷了百 年。 美国黑人不能进入各类高层机构，不 能从事 智力性 较强的 活动。 .美国黑人不能与白人享有同样的人格 尊严与 自由活 动，不 能参加 投票与 选举。 .美国黑人大部分都在社会底层挣扎， 承受的 是繁重 的劳役 、接连 的迫害 与生活 的苦难 。 .美国黑人生命与生活毫无保障，沦为 白人的 奴隶， 没有一 点人身 自由。
当v < gR 小球受支持力（如右侧 ）v，↓→F↑， 当v=0时，F=mg ， 所以有支撑力情况下小球能通过
最高点的速度为v≥0 小球在最低点受力情况呢？
练习２：如图所示，一质量为m=1kg的小球，
用长为L=0.4m的轻杆固定住，使其在竖直面内
作圆周运动.g=10m/s2
（1）若小球经过最高点时速度为
当 ： v0 gR, 杆（管）对球无作用力 当v > gR 杆产生向下的拉力，管外壁产生向下的压力
当v < gR 杆产生向上支持力，管外壁产生向上的压力
当堂检测15’
1.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过 O的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它 做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低 点和最高点，则杆对球作用力可能是 （ ）
A、a处为拉力，b处为拉力
b
B、a处为拉力，b处为推力
C、a处为推力，b处为拉力
高中物理《向心力》1ppt课件
精品课件
18
3.A、B两球都做匀速圆周运动，A球质量为B球质量的3倍，
A球在半径为25cm的圆周上运动，B球在半径为16cm的圆周上
运动，A球转速为30r/min，B球转速为75r/min，求A球所受
向心力与B球所受向心力之比。
解：
2
1
A B
TA
2
TB TA
nB 1
nA 2 nB 5
TB
nA
大庆第五十六中学
郑晶
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1
精品课件
2
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
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3
精品课件
4
o
小孩旋转模型
对上述几个物体进行受 力分析，并试着指出它 们合力的方向。
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5
N F
G
F
Fcos F向
G
向心力 1.定 义 2.方 向 3.作 用 4.来 源 5.大 小
精品课件
6
猜想:向心力的大小和哪些因素有关？
方案：
细 线
小球
笔套
钩码
精品课件
7
5、向心力公式
a = v2/r = ω2r
F=ma
F = mv2/r = mω2r
精品课件
8
验证向心力的大小： 向心力演示器
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9
介绍: 向心力演示仪
匀
速
FN
圆
周
F
F´
运
动
G
精品课件
10
• 变速塔轮
精品课件
11
探究向心力的大小：
控制变量法
保持r、ω一定 保持m、ω一定 保持r、m一定
F = mv2/r = mω2r = mr(2π/T)2
人教版高中物理《向心力》PPT课件
F m2r
第六页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
验证向心力方法2：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？
θ
F
结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供
第七页，共23页。
F合O r
G
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
1、实验的基本原理？
从运动的角度求得Fn ；从受力的
力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？
v
向心力是根据力的作用效果命名的
力，并不是一种新的性质的力。
Fn
Fn
O Fn
v
第十页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
向 心 力 来 源 分 析
F
引
F合＝F引 ＝Fn
O
第十一页，共23页。
FN mg
O
Fn＝FN+ mg
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
即向心力的公式仍然适用。
Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向。
从受力的角度求得F合 ；
方向：始终指向圆心 ( 与 v 垂直 )，是变力。 2、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？
一般曲线运动
向心力由静摩擦力Ff提供
效果：只改变 v 的方向，不改变 v 的大小。
向心力由支持力N和重力G的合力提供
明德敏学 穷高极远
5.6向心力
赤峰二中物理组
第一页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
演示：线的一端系一小球，使小球在光滑水平面上作匀速圆周运动。 观察并思考：
1.小球的受力情况如何？ 2.合外力有何特点？
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课前预习
01
一 向心力
梳理教材 夯实基础
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向 圆心 ，这个指向 圆心 的力叫作 向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向 圆心 . 3.作用：只改变速度的 方向 ，不改变速度的 大小 . 4.向心力是根据力的 作用效果 命名的，它由 某个力或者几个力的合力 提供. 5.表达式： (1)Fn＝mvr2 (2)Fn＝ mω2r .
线运动.
(2)处理方法：可以把曲线分割为许多很短的小段，每一小
段可以看作 圆周运动 的一部分，分析质点经过曲线上某位
图1
置的运动时，可以采用 圆周 运动的分析方法来处理.
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力.( × ) (2)向心力和重力、弹力一样，都是根据性质命名的.( × ) (3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力.( √ ) (4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心.( × ) (5)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变.( √ )
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
图4
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
2.实验步骤 (1)皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上，小球转动半径和转动角速度相同时，探究 向心力与小球质量的关系. (2)皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上，小球转动角速度和质量相同时，探究向心 力与转动半径的关系. (3)皮带套在塔轮2、3半径不同的圆盘上，小球质量和转动半径相同时，探究向心力 与角速度的关系.
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明确原理 提炼方法
探究方案一 用绳和沙袋定性研究 1.实验原理 如图3(a)所示，绳子的一端拴一个小沙袋(或其他小物体)，将手举过头顶，使沙袋在 水平面内做匀速圆周运动，此时沙袋所受的向心力近似等于 绳对沙袋的拉力 .
二 变速圆周运动和一般的曲线运动
梳理教材 夯实基础
1.变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图1所示.
(1)跟圆周相切的分力Ft：改变线速度的 大小 . (2)指向圆心的分力Fn：改变线速度的 方向 . 2.一般的曲线运动的处理方法
(1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是 直线也不是 圆周的曲
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(1)通过操作一和二，比较在 半径 、质量相同的情况下，向心力大小与角速度的关系. (2)通过操作一和三，比较在 质量 、角速度相同的情况下，向心力大小与半径的关系. (3)通过操作一和四，比较在半径 、角速度 相同的情况下，向心力大小与质量的关系. 3.实验结论：半径越 大 ，角速度越 大 ，质量越 大 ，向心力越大.
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第1课时 实验：探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 明确原理 提炼方法 精析典题 提升能力 随堂演练 逐点落实
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高一物理备课组
学习目标
1.知道什么是向心力，知道向心力的作用，知道它是根据力的作用效果命名的. 2.会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能用来进行计算. 3.体验向心力的存在，会设计相关实验，探究向心力与物体的质量、速度和 轨道半径的关系，体会控制变量法在研究多个物理量关系中的应用. 4.知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点.
2.如图2所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起
转动而不滑落.则下列说法正确的是
A.小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用
B.小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的
C.筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大
√D.筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大
图2
解析 小物体随转筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力共3个力的作用，故 选项A错误. 水平方向Байду номын сангаас，弹力指向圆心，提供向心力，据牛顿第二定律有：FN＝mω2r，又ω＝ 2πn，可知转速越大，角速度越大，小物体所受的弹力就越大；在竖直方向上，小物 体所受的重力和静摩擦力平衡，静摩擦力大小不变，故选项B、C错误，D正确.
匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种
不同的角速度做匀速圆周运动.小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力
提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧
测力套筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的
红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心
力的比值.
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图3
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2.实验步骤 在离小沙袋重心40 cm的地方打一个绳结A，在离小沙袋重心80 cm的地方打另一个 绳结B.同学甲看手表计时，同学乙按下列步骤操作： 操作一 手握绳结A，如图(b)所示，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒转动1 周.体会此时绳子拉力的大小. 操作二 手仍然握绳结A，但使沙袋在水平面内每秒转动2周，体会此时绳子拉力的 大小. 操作三 改为手握绳结B，使沙袋在水平面内每秒转动 1周，体会此时绳子拉力的大小. 操作四 手握绳结A，换用质量较大的沙袋，使沙袋在 水平面内每秒转动1周，体会此时绳子拉力的大小.
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探究方案二
用向心力演示器定量探究
1.实验原理
向心力演示器如图4所示，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之