高中物理 5.6向心力导学案 新人教版必修 .doc

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1、§5.1曲线运动导学案命制学校：沙市五中命制教师：学习目标：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学习重点：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学习难点：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学法指导：实验探究法、讨论交流与练习法知识链接1．描述机械运动的方法和物理量2．如何研究直线运动自主学习一、向心力1．定义：做匀速圆周运动

2、的物体受到的产生__________的合力．2．作用效果：产生__________，不断改变物体线速度的________．3．方向：向心力的方向始终指向________．它的方向时刻发生变化，所以向心力是________．4．大小：Fn＝________或Fn＝________.5．向心力的来源：向心力是________，凡是使物体产生__________的外力均可称为向心力；匀速圆周运动的物体向心力就是物体所受的________．二、变速圆周运动和一般曲线运动1．变速圆周运动所受的合外力不等于向心力．合外力产生两个作用效果．合外力F跟圆周相切的分力Ft，此力产生_________

3、_，描述速度大小变化快慢；合外力F跟圆周切线垂直而指向圆心的分力Fn，此力产生__________描述速度方向变化快慢．2．一般曲线运动的处理方法：一般曲线运动中，可以把曲线分割成许多极短的小段．每一小段可看作一段________．这样，一般的曲线运动就可以采用对圆周运动的处理方法进行处理．●思考与讨论做匀速圆周运动和非匀速圆周运动的物体，所受的合外力各自产生怎样的作用效果？其合外力与向心力的关系各是怎样的？合作探究一、向心力用轻绳一端拴一个小物体，另一端用手拉着，使小物体在光滑水平面上做圆周运动，当小物体转得快时，手的拉力就大，小物体转得慢时，手的拉力就小，说明手的拉力是物体做圆

4、周运动的向心力，与物体转得快慢有关．而绳的拉力总是沿绳的轴线指向绳收缩的方向，即时刻是指向圆心的．1．向心力：做匀速圆周运动的物体，只有向心加速度，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，这个力叫作向心力．2．向心力的大小根据牛顿第二定律，F＝ma和an＝，an＝ω2r得，向心力大小Fn＝＝mω2r.Fn＝man是矢量式，还包含了方向关系，合力的方向就是加速度方向，既然加速度始终指向圆心，那么合外力也始终指向圆心，所以可以以其特殊的效果给做匀速圆周运动的物体受到的合外力命名为——向心力．向心力是按力的作用效果命名的．3．向心力的方向总是沿半径指向圆心，方向时刻

5、改变，所以向心力是变力．4．向心力的来源向心力是根据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，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力．5．从动力学角度如何处理匀速圆周运动？(1)指导思路：凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向心力，而物体所受的合外力充当向心力，这是处理该类问题的理论基础．(2)明确研究对象：明确物体做匀速圆周运动的轨迹平面．对研究对象进行受力分析，画出受力示意图．(3)在垂直轨迹平面方向上的外力的合力一定为零，跟轨迹平面在同一平面上的外力可分解为沿半径方向和沿切线方向的分力．(4)列出方程：垂直圆周轨迹平

6、面的合力F合＝0.跟圆周平面在同一平面的外力Fn＝m＝mω2r＝mr，Ft＝0.(5)解方程求出结果．典例1　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)，如右图所示．当摆线L与竖直方向的夹角是α时，求：(1)线的拉力F；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期．巩固练习1　如右图所示，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，则(　　)A．A受重力、支持力B．A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C．A受重力、支持力、向心力、摩擦力D．以上均不正确二、变速圆周运动和一般的曲线运动1．变速圆

7、周运动：物体做圆周运动，它的线速度大小不断改变，这种圆周运动称为变速圆周运动．做变速圆周运动的物体所受合力并不指向圆心，这个力F可以分解成互相垂直的两个分力，跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn.Fn产生向心加速度与速度垂直，改变速度的方向．Ft产生切向加速度，切向加速度与物体的速度在一条直线上，它改变了速度的大小．物体做变速圆周运动时，合外力的方向与速度方向夹角小于90°，如图①所示，其中Ft只改变v的大小，使速度增加，Fn产生向心加速度，改变速度方向．同理，F