2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度导学案(一)

高一物理必修2 2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度导学案(一) 班级: 学习小组: 组内编号: 姓名: 组内评价: 教师评价:

蓬安县高效课堂导学案 高一物理必修2 编制：姚建荣 审核：祝定高 1

2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度(一)

【学习目标】

1.知道物体做匀速圆周运动的条件，理解向心力的概念。

2.知道影响向心力大小的因素，掌握计算向心力的方法。

3.理解向心加速度的概念，掌握计算向心加速度的方法。 【重点和难点】

向心力概念的建立及实验探究向心力的大小. 【自主学习】 一、向心力：

任务一：阅读课本P25页，回答以下问题：

1.如图2-2-1，如果桌面光滑，用力抡动细绳，使物体做匀速圆周运动，物体的受到哪几个什么力的作用? ，其合外力的方向如何？

2.如图2-2-2中，月球受到 力的作用，其合外力指向 “旋转秋千”受到 力的作用，其合外力指向

这两个物体所受的合外力与线速度方向有什么关系？ ，它只是改变了线速度的 ，没有改变线速度的 。

3. 向心力的定义：做匀速圆周运动的物体所受合力方向指向_____,这个力叫做向心力。物体做匀速圆周运动的条件：合力始终指向_____。

4.分析下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ①人造地球卫星绕地球运动时； ②小球在光滑的水平桌面上运动；（如图2） ③小球在水平面内运动；（如图3）

④玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；（如图4）（不计摩擦）

⑤使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。（如图5）

总结向心力的来源： 任务二：阅读课本P25-27页，

1.亲手体验P25页图2-2-1的实验，回答：

半径不变，增大速度，拉力怎样变化？ 速度不变，增大半径，拉力怎样变化？

增大小球的质量，其它条件不变，拉力怎样变化？ 猜想：向心力可能与哪些因素有关： 2.阅读课本P26-27页：实验探究向心力的大小，回答： 实验方法：注意控制的变量

①保持ω和r 相同,向心力F 与质量m 成_______ ②保持m 和r 相同,向心力F 与角速度ω成_____ ③保持ω和m 相同,向心力F 与半径r 成_______

结论：

3.向心力大小的表达式：F= = = =

4.回答P27页的讨论交流 二、向心加速度：

任务三：阅读课本P28页，回答：

1.向心力的作用是____________,不断改变物体的_______,不改变物体的______.

2.向心加速度的定义:做匀速圆周运动的物体,它的加速度指向______,这个加速度称为向心加速度.向心加速度的方向时刻________.

③表达式：a= = = = 【合作探究】

【例1】关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A ．匀速圆周运动就是匀速运动 B ．匀速圆周运动是匀加速运动

C ．匀速圆周运动是一种变加速运动

D ．匀速圆周运动的物体处于平衡状态 【例2】“神舟”五号飞船发射升空后,进入椭圆轨道,然后实施变轨进入距地球表面343km 的圆形轨道.已知飞船质量为8000kg,飞船约90min 绕地球一圈,地球半径取6.37×103km,试求飞船在变轨成功后的向心加速度及其所受的向心力.

【例3】水平圆盘上有两个质量相同的物体A 和B ，可视为质点. 用水平轻绳a 、b 以图中所示的方式连接，两绳长相同. 现在使圆盘以过圆心的竖直线OO ，

为轴匀速转动，物体A 、B 随之转动而不打滑.若忽略摩擦，两绳的拉力之比为（ ）

A. 3：2

B. 2：3

C. 1：1

D. 2：1 【当堂检测】

1. 关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系，下列说法中正确的是：( )

A ．角速度大的向心加速度一定大

B ．线速度大的向心加速度一定大

C ．线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大

D ．周期小的向心加速度一定大 2．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

3.在长0.2m 的细绳的一端系一小球,绳的另一端固定在光滑水平桌面上,使小球以0.6m/s 的速度在桌面上做匀速圆周运动,求小球运动的向心加速度和角速度.

4.质点做半径为r 的匀速圆周运动,其向心力大小为F,当它的半径不变,角速度增大到原来的2倍时,其向心力的大小比原来增大了15N,则原来的向心力大小F 是多大?

A

a b

O O

，

B