2020_2021学年新教材高中物理第六章2向心力教案新人教版必修2.doc

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1、优选向心力1．理解向心力的概念，知道它是根据力的作用效果命名的。2．体验向心力的存在，会分析向心力的来源。3．实验探究向心力大小的表达式。4．掌握向心力的表达式，并能用来进行计算。5．理解变速圆周运动中合力的两个分力的效果，知道一般曲线运动的研究方法。1.向心力(1)定义：做匀速圆周运动的物体所受的指向圆心的合力。(2)方向：始终沿着半径指向圆心，与线速度方向垂直。(3)作用效果：向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。(4)向心力是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。2．向心力的大小(1)实验探究控制变量探究内容m、r相同，改变ω探究向心力Fn与角速度ω的关

2、系m、ω相同，改变r探究向心力Fn与半径r的关系ω、r相同，改变m探究向心力Fn与质量m的关系(2)公式：Fn＝mω2r或Fn＝m。3．变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点(1)变速圆周运动：做变速圆周运动的物体所受合外力产生两个方面的效果，如图所示。-31-/31优选①跟圆周相切的分力Ft：若与速度同向，则速度越来越大；若与速度反向，则速度越来越小。②指向圆心的分力Fn：指向圆心，提供物体做圆周运动所需的向心力，改变速度的方向。(2)一般曲线运动的研究方法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研究方法：可以把曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看

3、作圆周运动的一部分。这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。判一判(1)做匀速圆周运动的物体所受合力不变。(　　)(2)随水平圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力作用。(　　)(3)由公式Fn＝mω2r可知，圆周运动的半径越大，向心力越大。(　　)提示：(1)×　做匀速圆周运动的物体合力指向圆心，方向时刻改变。(2)×　向心力是效果力，物体受重力、支持力、圆盘给它的静摩擦力，静摩擦力充当向心力。(3)×　只有当质量、角速度一定时，向心力才与半径成正比。想一想1.匀速圆周运动中，物体的合力就是向心力吗？合力一定指向圆心吗？在变速圆周运动中

4、呢？-31-/31优选提示：在匀速圆周运动中，物体的合力就是向心力，合力一定指向圆心；在变速圆周运动中，物体的合力不是向心力，合力不指向圆心，但向心力指向圆心。2．什么情况下质点做速度越来越大的圆周运动？什么情况下质点做速度越来越小的圆周运动？提示：当合力与速度的夹角为锐角时，质点的速度越来越大；当合力与速度的夹角为钝角时，质点的速度越来越小。课堂任务　向心力及其方向仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。活动1：图A中有几个力提供向心力？提示：只有一个力提供向心力，就是太阳对地球的引力。活动2：图B、F的向心力由什么提供，有什么共同点？提示：如果都做匀速圆周运动，它们受到的合外力提

5、供向心力。对于B，重力和支持力平衡；对于F，重力和静摩擦力平衡；故也可以说都是一个力提供向心力，B是静摩擦力提供向心力，F是壁的弹力提供向心力。活动3：图C、D的向心力有什么共同点？提示：都受两个力，都可以由这两个力的合力提供向心力而做匀速圆周运动，C中的支持力相当于D中线的拉力。活动4：图D、E的向心力有什么共同点？有什么不同点？-31-/31优选提示：D、E的向心力都由重力和绳子的拉力的合力提供。但是D是水平面内的圆周运动，重力和绳子的拉力的合力可以全部充当向心力而做匀速圆周运动。E是竖直面内的圆周运动，重力和拉力的合力只有一部分充当向心力。活动5：讨论、交流、展示，得出结论。1

6、．向心力的方向无论是否为匀速圆周运动，其向心力的方向总是沿着半径指向圆心且时刻改变，故向心力是变力。2．向心力的作用效果向心力是为了描述圆周运动而引入的一种力的名称，是一种效果力。它并不是一种新的性质的力。向心力的效果是改变线速度的方向。由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小，只改变线速度的方向。3．向心力的来源(1)向心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

7、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。例1　(多选)如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，则(　　)-31-/31优选A．物块始终受到三个力作用B．物块受到的合外力始终指向圆心C．在c、d两个位置，物块所受支持力N＝mg，摩擦力f为零D．在a、b两个位置物块所受摩擦