2019_2020学年高中物理第2章圆周运动第2节向心力学案（含解析）粤教版必修2.docx

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1、第二节　向心力学习目标知识脉络1.认识向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源．2．通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关，能运用向心力的公式进行计算．(重点)3．知道向心加速度及其公式，能运用其关系分析解决有关的问题．(重点、难点)一、感受向心力1．定义做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫作向心力．2．作用不改变质点速度的大小，只改变速度的方向，使物体始终维持在圆周轨道上．3．特点方向总沿半径指向圆心，和质点运动的方向垂直，且方向时刻改变．4．实验与探究实验目的探究影响向心力大小的因素实验方法控制变量法探究过程m、ω不变改变半径r，则r越

2、大，向心力F就越大m、r不变改变角速度ω，则ω越大，向心力F就越大ω、r不变改变质量m，则m越大，向心力F就越大结论物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量、半径、角速度都有关5.大小做匀速圆周运动的物体，所受向心力的大小为F＝mω2r，而ω＝，则F＝m.二、向心加速度1．定义做匀速圆周运动的物体，其加速度a的方向一定指向圆心，所以也叫向心加速度．2．大小a＝ω2r，a＝.3．方向与向心力F的方向一致，沿半径指向圆心，与速度方向垂直，其方向时刻改变．三、生活中的向心力1．汽车在水平公路上转弯车轮与路面间的静摩擦力f提供向心力，即f＝m.2．汽车在外高内低

3、的路面上转弯汽车向内侧倾斜，若汽车恰好以某一速度v行驶时，重力mg和地面支持力N的合力充当向心力，即mgtanθ＝m(R为弯道半径，θ为倾斜的角度)，则v＝.1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)向心力可以是合力，也可以是某个力的分力．(　　)(2)向心力既改变物体做圆周运动的速度大小，也改变速度的方向．(　　)(3)角速度越大，半径越大，向心力就越大．(　　)(4)做圆周运动的物体，线速度越大，向心加速度就越大．(　　)(5)向心加速度的方向指向圆心，与线速度垂直．(　　)(6)匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向时刻变化．(　　)【

4、提示】　(1)√(2)×　向心力只能改变速度方向．(3)×　向心力还与物体质量有关．(4)×　向心加速大小还与半径有关．(5)√　(6)√2．(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是(　　)A．合力的大小不变，方向一定指向圆心B．合力的大小不变，方向也不变C．合力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小D．合力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小AD　[匀速圆周运动的合力等于向心力，由于线速度v的大小不变，故F合只能时刻与v的方向垂直，即指向圆心，故A对，B错；合力F合的方向时刻与速度的方向垂直而沿切线方向无分力，故该力只改变速度

5、的方向，不改变速度的大小，C错，D对．]3．下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　)A．向心加速度的方向始终指向圆心B．向心加速度的方向保持不变C．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D．在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化A　[向心加速度的方向时刻指向圆心，A正确；向心加速度的大小不变，方向时刻指向圆心，不断变化，故B、C、D错误．]4．俗话说，养兵千日，用兵一时．近年来我国军队进行了多种形式的军事演习．如图所示，在某次军事演习中，一辆战车以恒定的速度在起伏不平的路面上行进，则战车对路面的压力最大和最小的位置分别是(　　)A．A点，B点　　　

6、　B．B点，C点C．B点，A点D．D点，C点C　[战车在B点时由FN－mg＝m知FN＝mg＋m，则FN>mg，故对路面的压力最大，在C和A点时由mg－FN＝m知FN＝mg－m，则FNRA，故FNC>FNA，故在A点对路面压力最小，故选C.]对向心力的理解1．向心力大小的计算Fn＝m＝mrω2＝mωv＝mr，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．向心力来源的分析物体做圆周运动时，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

7、充当向心力．实例向心力示意图用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时绳子的拉力和重力的合力提供向心力，F向＝F＋G用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动线的拉力提供向心力，F向＝FT物体随转盘做匀速圆周运动，且相对转盘静止转盘对物体的静摩擦力提供向心力，F向＝Ff小球在细线作用下，在水平面内做圆周运动重力和细线的拉力的合力提供向心力，F向＝F合【例1】　(多选)用细绳拴着小球做圆锥摆运动，如图所示，下列说法正确的是(　　)A．小球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用B．小球做圆周运动的向心力是重力和绳子的拉力的合力C．向心力的大小可以表示为F＝mrω

8、2，也可以表示为F＝mgtanθD．以上说法都正确思路点拨：①向心力不是实际的力．②小球做匀速