高中物理 第2章 圆周运动 第2节 向心力教师用书 粤教版必修.doc

《高中物理 第2章 圆周运动 第2节 向心力教师用书 粤教版必修.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

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)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做向心力．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、

2、ω不变改变半径r，则r越大，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.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．(×)如图221所示，滑冰运动员转弯时为什么要向转弯处的内侧倾斜身体？图221【提示】　倾斜身体

3、是为了获得冰面对运动员向内侧的静摩擦力，从而获得做圆周运动所需要的向心力．如图222所示，汽车正在匀速率转弯，小球正在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，请思考：图222探讨1：它们的向心力分别是由什么力提供的？【提示】　汽车转弯时的向心力由地面的静摩擦力提供，小球的向心力由重力和绳子拉力的合力提供．探讨2：物体做匀速圆周运动时，它所受的向心力的大小、方向有什么特点？【提示】　大小不变，方向时刻改变．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

4、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1．(多选)对于做匀速

5、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【解析】　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；由合力F合的方向时刻与速度的方向垂直而沿切线方向无分力，故该力只改变速度的方向，不改变速度的大小，C错、D对．【答案】　AD2．(多选)用细绳拴着小球做圆锥摆运动，如图223所示，下列说法正确的是(　

6、　)图223A．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＝mrω2，也可以表示为F＝mgtanθD．以上说法都正确【解析】　小球受两个力的作用：重力和绳子的拉力，两个力的合力提供向心力，因此有F＝mgtanθ＝mrω2.所以正确答案为B、C.【答案】　BC3．(多选)在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，使小球以角速度ω做匀速圆周运动．下列说法中正确的是(　　)A．l、ω不变，m越大线越易被拉断B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、

7、l不变，ω越大线越易被拉断D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变【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F＝mrω2知，在角速度ω不变时，F与小球的质量m、半径l都成正比，A正确，B错误；在质量m不变时，F与l、ω2成正比，C正确，D错误．【答案】　AC向心力与合外力判断方法1．向心力是按力的作用效果来命名的，它不是某种确定性质的力，可以由某个力来提供，也可以由某个力的分力或几个力的合力来提供．2．对于匀速圆周运动，合外力提供物体做圆周运动的向心力；对于非匀速圆周运动，其合外力不指向

8、圆心，它既要改变线速度大小，又要改变线速度方向，向心力是合外力的一个分力．3．无论是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，物体所受各力沿半径方向分量的矢量和为向心力．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