河北邢台市高中物理第五章曲线运动第6节向心力导学案2
高中物理第五章曲线运动第6节《向心力》学案2
高中物理第五章曲线运动第6节《向心力》学案25、7 向心力(学案)一、学习目标知道什么是向心力,理解它是一种效果力知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义,并能用来进行计算结合向心力理解向心加速度理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系二、课前预习1、本节主要学习向心力概念、向心力的大小和方向,以及变速圆周运动特点、一般曲线运动及其研究方法等。
其中,向心力概念,向心力的大小和方向是本节重点,变速圆周运动特点及研究方法则是本节难点。
2、向心力,向心力是产生的原因,它使物体速度的不断改变,但不能改变速度的。
向心力是按命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等提供,也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。
向心力大小的计算公式。
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,。
4、用圆锥摆粗略验证向心力的表达式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?测量那些物理量(记录哪些数据)?④、实验过程中差生误差的原因主要有哪些?5、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。
6、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。
三、经典例题例1、分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供?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)②圆锥摆运动:细线下面悬挂一钢球,细线上端固定,设法使小球在水平面面上做圆周运动。
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。
2024-2025学年高中物理第五章曲线运动6向心力(2)教案新人教版必修2
三、学情分析
本节课面向的是高中二年级学生,他们在知识、能力、素质等方面具备以下特点:
2. 能力层面:
- 学生具备一定的逻辑思维能力,能够通过观察、分析、归纳等方法理解物理概念。
- 学生具备初步的数学运算能力,能够运用公式进行简单计算,但在解决实际问题时可能缺乏应用能力。
- 学生在小组讨论、互动提问等活动中表现出一定的合作和交流能力,但仍有待提高。
3. 素质层面:
- 学生对物理学科有兴趣,但部分学生对抽象概念和理论推导存在畏难情绪。
2024-2025学年高中物理 第五章 曲线运动 6 向心力(2)教案 新人教版必修2
课题:
科目:
班级:
课时:计划1课时
教师:
单位:
一、课程基本信息
1. 课程名称:高中物理第五章曲线运动6——向心力(2)
2. 教学年级和班级:高中二年级
3. 授课时间:2024-2025学年,第XX周,星期X,第X节
4. 利用网络资源,如物理学科网站、在线实验模拟等,进行自主学习,拓展知识视野。
5. 参与物理实验项目,如学校实验课、物理兴趣小组等,动手实践,培养实践能力和创新精神。
七、内容逻辑关系
① 重点知识点:
1. 向心力的定义:向心力是指物体在曲线运动中,指向曲线中心的那个力。
2. 向心力的计算:向心力的大小可以通过公式 Fc = m * v^2 / r 计算,其中 m 为质量,v 为速度,r 为半径。
人教版高中物理必修2第五章曲线运动第六节向心力教案(2)
《向心力》教学设计一、教材分析课标分析:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
教材地位:《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。
它既是本章知识的一个拐点,又是本章内容拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。
同时,《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习,理解了质量、力与加速度的关系,了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系,认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度,并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程,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、教学目标(一)知识与技能1.了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力。
2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算。
3.知道在变速圆周运动中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。
4.知道一般曲线运动的处理方法。
(二)过程与方法1.通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。
并熟悉处理问题的一般方法:提出问题、分析问题、解决问题2.在验证向心力表达式的过程中,体会物理实验在处理问题中的作用。
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。
并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。
(三)情感态度价值观1.经历从自己提出问题到自己解决问题的过程,培养学生的问题意识及思维能力。
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。
高中物理 第五章 6向心力教案 新人教版必修2
向心力【教材分析】本节是普通高中实验教科书物理必修2,向心力。
《向心力》具有承前启后的作用。
为了学习《向心力》前面已有很多知识铺垫,如:描述圆周运动的概念及物理量,包括向心加速度。
这是前,那么后呢?学好本节可以为下一节“生活中的圆周运动”部分及万有引力知识做必要准备,所以本节是本章乃至本册的重要内容【学情分析】1.学生需求分析:学生无须参加高考,所需求的是会考要求。
针对这一要求,可将部分知识点从略或舍去(如:非匀速圆周运动)。
尽量将简单的内容分析透彻,是学生易于接受。
2.学生掌握水平分析: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,并了解它们之间的关系。
学生明白匀速圆周运动是一种变速运动,因为它的线速度方向时刻在变,但并不理解其原因,为什么线速度的方向时刻在变?是什么力来改变物体的这种运动状态,这个力有何特点?学生带着这些疑问来进入本节课的学习。
【教学目标】1、知识与技能(1)了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力。
(2)知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算。
2、过程与方法(1)通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。
(2)通过对向心力大小与哪些因素有关的探究,并熟悉科学探究的一般过程:提出问题——猜想与假设——实验验证——分析数据——得出结论。
3、情感态度价值观实验紧密联系生活,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。
【教学重难点】1、教学重点:明确向心力的概念、性质、公式。
2、教学难点:向心力大小和方向。
【教学方法】探究、讲授、小组讨论、练习【教具准备】多媒体smart课件、互动式电子白板、小球、绳子、向心力演示器等【课时安排】1课时。
【教学过程】一、复习引入教师活动:同学们,大家下午好!前面我们学习了,描述匀速圆周运动的几个物理量,他们是线速度、角速度、周期、转速和向心加速度。
高中物理 5.6 向心力第2课时导学案新人教版必修
高中物理 5.6 向心力第2课时导学案新人教版必修课时课题名称时间第周星期课型复习课主备课人目标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。
重点如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
我的问题难点如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
[自主学习1、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力B、向心力就是做匀速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2、关于变速圆周运动和一般的曲线运动,下列说法正确的是()A 做变速圆周运动时,向心力不做功;B、做变速圆周运动时,向心力会做功C、研究一般的曲线运动时,可以分解成许多小段圆弧进行分析D、做变速圆周运动时,向心加速度不指向圆心。
3、做匀速圆周运动的物体,它所受的向心力的大小必定与A、线速度平方程正比B、角速度平方成正比C、运动半径成反比D、线速度和角速度的乘积成正比精讲互动1、如上图所示小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做圆周运动,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。
θ2、汽车在半径为R的水平弯道上转弯,车轮与地面的摩擦系数为μ,那么汽车行驶的最大速率为_____。
3、如右图所示的圆锥摆,摆线与竖线的夹角为θ,则小球的的向心加速度为;若摆球的质量为M,则向心力的大小等于,绳子的受到的拉力为。
达标训练1、一质量为m的物体,用长为L的细线悬挂于O点,在O点正下方L/2处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速释放,当细线碰到钉子瞬间()A、小球的线速度突然增大B、小球的角速度突然增大C、小球的向心加速度突然增大D、悬线拉力突然增大2、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()A、下滑过程中木块加速度为零B、下滑过程中木块所受合力大小不变C、下滑过程中木块受合力为零D、下滑过程中木块所受的合力越来越大作业课后小结。
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
精品高中物理第五章曲线运动6向心力学案新人教版必修2
【最新】2019年高中物理第五章曲线运动6向心力学案新人教版必修21.定义:做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向圆心的合力,这个合力叫做向心力.2.方向:始终沿着半径指向圆心.3.表达式:(1)Fn=m.(2)Fn=mω2r.4.向心力是根据力的作用效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.二、变速圆周运动和一般的曲线运动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.图1(1)跟圆周相切的分力Ft:产生切向加速度,此加速度描述线速度大小变化的快慢.(2)指向圆心的分力Fn:产生向心加速度,此加速度描述线速度方向改变的快慢.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线运动.(2)处理方法:可以把曲线分割成许多很短的小段,每一小段可看做一小段圆孤.研究质点在这一小段的运动时,可以采用圆周运动的处理方法进行处理.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)匀速圆周运动的合力就是向心力.(√)(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变.(√)2.(多选)如图2所示,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,关于小球所受的力,下列说法正确的是( )图2A.重力、支持力、绳子拉力B.重力、支持力、绳子拉力和向心力。
高中物理 第五章 曲线运动 5.6 向心力导学案新人教版必修2
高中物理第五章曲线运动 5.6 向心力导学案新人教版必修25、6 《向心力》【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。
(4)向心力的公式:F=ma= =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:h1、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。
2、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900,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,FFtFnOFn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900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。
FtFnFO2、一般曲线运动(1)运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,称为一般的曲线运动。
(2)一般的曲线运动可以把曲线分割成许多小段,每一小段的运动看看做的一部分,再应用圆周运动的分析方法处理。
【合作探究】探究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●r物块随圆盘一起转动漏斗内壁光滑ABA B C探究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?【自我检测】1、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2、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而产生了一个向心力B、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,但受力分析时应该画出C、向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或某几种力的合力D、向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢3、小物块P沿光滑半圆曲面下滑,从a点下滑到最低点b的过程中,其重力G的切向分量为G1,如图2所示G1的大小变化情况正确的是A、逐渐增大B、逐渐减小C、先增大后减小D、先减小后增大4、如图16所示,质量相等的a、b两物体放在圆盘上,到圆心的距离之比是2:3,圆盘绕圆心做匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a、b两物体做圆周运动的向心力之比是()A、1:1B、3:2C、2:3D、9:4。
高中物理 第五章 曲线运动 5.6 向心力(2)教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案
向心力〔一〕新课导入前面两节课,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。
〔二〕新课教学复习提问:1、向心力的表达式2、向心力始终指向一定是力,是按照什么命名,产生的效果是只改变速度的不改变速度的3、匀速圆周运动线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力的特点?匀速圆周运动的性质?4、匀速圆周运动合力和向心力的关系?非匀速圆周运动合力和向心力的关系?课前小测1、如下图,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,那么〔〕A、A受重力、支持力,两者的合力提供向心力B、A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力,摩擦力充当向心力C、A受重力、支持力、向心力、摩擦力D、以上均不正确2、关于向心力,以下说法正确的选项是: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目标一:长为L的细线,栓一质量为m的小球,一端固定于O点,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如下图,当摆线L与竖直方向的夹角为α时,求:注意一题多解扩展学生思路“一题多解〞是指通过不同的思维途径,采用多种解题方法解决同一个实际问题的教学方法。
它有利于培养学生辨证思维能力,加深对概念、规律的理解和应用,提高学生的应变能力,启迪学生的发散性思维。
1、细线的拉力F2、小球运动的线速度的大小3、小球运动的周期及角速度[合作探究]:〔1〕、分析小球受力〔2〕、确定圆心、轨迹、半径=〔3〕、应该沿什么方向进行正交分解?确定向心力的来源,表达式〔4〕、如何结合公式求出线速度、角速度、周期小结:利用向心力公式处理匀速圆周运动的步骤〔1〕明确,确定它在那个平面内作圆周运动。
〔2〕对研究对象进行,确定是那些力提供了。
〔3〕建立以为正方向的坐标,根据向心力公式列方程。
高中物理 第五章 曲线运动 5.6 向心力学案新人教版必修2
高中物理第五章曲线运动 5.6 向心力学案新人教版必修25、6向心力班级: 姓名: 小组: 评价:【学习目标】XXXXX:1、了解向心力的概念,知道向心力是根据力的作用效果来命名的。
2、掌握向心力表达式,会分析向心力来源并计算简单情景中的向心力。
【重点难点】重点:1、理解向心力的概念和公式,并能用来进行计算。
难点:1、向心力的来源,理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
【导学流程】【自主学习】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,这个合力叫做。
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,它是从命名的。
3、变速圆周运动所受的合力。
4、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。
知识点一向心力的理解1、如图所示,用细线吊着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动、关于小球的受力情况,下列说法正确的是 ( )A、受重力、绳子的拉力、向心力B、受重力、绳子的拉力C、只受重力D、以上说法均不正确2、(多选)下面说法正确的是( )A、因为物体做圆周运动,所以才产生向心力B、因物体有向心力存在,所以才迫使物体不断改变运动的方向而做圆周运动C、因为向心力的方向与线速度的方向垂直,所以向心力对做圆周运动的物体不做功D、向心力是圆周运动物体所受的合力知识点二向心力的分析和计算3、如图6-7-6所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球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,则下列说法正确的是( )A、球A的线速度必定大于球B的线速度B、球A的角速度必定小于球B的角速度C、球A的运动周期必定小于球B的运动周期D、球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力4、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、如图甲所示,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角的方向以速度v0抛出,如图乙所示,重力加速度为g,则在其轨迹最高点P处的曲率半径是()A、B、C、D、【课堂练习】1、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力B、向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合外力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3、机在空中做匀速圆周运动表演时,下列说法正确( )A、飞机必须受到恒力的作用B、飞机所受合力必须等于零C、飞机所受合力的大小可能变化D、飞机所受合力的大小不变,方向时刻改变问题记录。
人教版高中物理必修2第五章 曲线运动6. 向心力 导学案(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=mr2 4.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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
向心力
【学习目标】
1.准确理解向心力概念、掌握向心力表达式,能熟练分析向心力来源。
2.自主学习, 合作探究,通过分析向心力的大小学会用控制变量研究问题的方法。
3.激情投入, 体验生活中圆周运动的和谐之美。
【重点难点】
重点:向心力的理解与应用。
难点:向心力来源的分析及公式的得出
【导学提示】
1.依据学习目标认真阅读课本预习,理解向心力概念,能分析向心力的来源,能运用牛顿第二定律推导向心力公式,熟练运用公式求解向心力和向心加速度
2.结合生活中的实例(例如汽车拐弯)分析向心力。
注:带★C层选做,带★★B、C层选做。
【预习案】
1.王旭升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?
3.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?
我的疑问
一.对议
探究点一:决定向心力大小的因素
情景1:在2014年索锲冬奥会上,我国选手庞清、佟健在双人花样滑冰运动中获得骄人成绩,
图为佟健拉着庞清在空中做圆锥摆运动的精彩场面。
已知庞清的体重为G,做圆锥摆运动时和
水平冰面的夹角为30°,重力加速度为g,求庞清做圆周运动的向心加速度和受到的拉力。
问题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?
问题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?
探究点二:向心力来源
★问题3:对物体受力分析,说明向心力的来源
问题4: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 。
物块随圆盘一起匀速转动
漏斗内壁光滑
物块随圆筒一起绕轴匀速转动
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周期
二.组议:解决对议遗留问题和我的疑问
三.点评和拓展(杆带动小球在竖直面内做圆周运动)
训练案
1.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2.下列关于向心力的说法中,正确的是()
A.物体除其它力外还受到向心力的作用
B.做匀速圆周运动的物体,其向心力就是它所受的合外力
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.向心力不改变物体做圆周运动线速度的大小
★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( )
4.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,物体相对桶壁静止,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 5.在一段半径为R 的圆弧形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重力的μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是( )
A.v ≤错误!未找到引用源。
B.v ≤错误!未找到引用源。
C.v ≤错误!未找到引用源。
D.v ≤μ错误!未找到引用源。
6.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r ,小轮的半径为2r ,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r ,c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中皮带不打滑,则( )
A.a 点与b 点的线速度大小相等
B.a 点与b 点的角速度大小相等
C.a 点与c 点的角速度大小相等
D.a 点与d 点的向心加速度大小相等
7.一个做匀速圆周运动的物体,如果轨道半径不变,转速变为原来的3倍,所需的向心力就比原来的向心力大40N,物体原来的向心力大小为 .
★★8.一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是4rad/s 。
盘面上距圆盘中心 0.10m 的位置,有一个质量为0.10kg 的小物体能够随圆盘一起运动,如图所示。
(1)求物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小。
(2)关于物体的向心力,甲、乙两人有两种不同意见:甲认为该向心力等于圆盘对物体的
M 甲
M
乙
丙
M 丁
F
静摩擦力,指向圆心;乙认为物体有向前运动的趋势,静摩擦力方向,即向后,而不是和运动方向垂直,因此向心力不可能是静摩擦力。
你的意见是什么?说明理由。