高中物理必修2-向心力說課講解

1、高中物理必修2-向心力實驗實驗用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式1.實驗原理實驗原理F F合合=mgtan=mgtanrOGFF合F Fn n=m=m2 2r r問題討論問題討論 1、如何測量如何測量tan?2、如何測量、如何測量？ 3、如何測量半徑？、如何測量半徑？2.測量問題測量問題小球質(zhì)量小球質(zhì)量勻速圓周運動周期勻速圓周運動周期懸掛點到圓心豎直高度懸掛點到圓心豎直高度 天平天平秒表秒表刻度尺刻度尺勻速圓周運動半徑勻速圓周運動半徑刻度尺刻度尺問題討論問題討論1 1、本實驗是否一定要測量小球質(zhì)量與圓周半、本實驗是否一定要測量小球質(zhì)量與圓周半徑？徑？ 2 2、如何測出

2、懸點與球心的豎直高度？、如何測出懸點與球心的豎直高度？3.實驗過程實驗過程 分組討論分組討論 簡要敘述本實驗的步簡要敘述本實驗的步驟驟實驗實驗用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式 圖圖1細線下面懸掛一個鋼球，細線上端細線下面懸掛一個鋼球，細線上端固定在鐵架臺上。將畫著幾個同心圓固定在鐵架臺上。將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時正好位于圓心。用手帶動鋼球，設(shè)時正好位于圓心。用手帶動鋼球，設(shè)法使它沿紙上的某個圓周運動（如圖法使它沿紙上的某個圓周運動（如圖1），隨即手與鋼球分離。），隨即手與鋼球分離。2.在圖在圖1中測出鋼球中測

3、出鋼球(以球心為準(zhǔn)以球心為準(zhǔn))到懸點的到懸點的豎直高度豎直高度h， 從圖從圖2鋼球受力情況可知，合力鋼球受力情況可知，合力 F=mgtan=mgr/h；圖圖2 1.用秒表或手表記錄鋼球運動用秒表或手表記錄鋼球運動n圈的時間圈的時間t，再通過紙上的圓測出鋼球做勻速圓周運動再通過紙上的圓測出鋼球做勻速圓周運動的半徑的半徑r，則線速度，則線速度 v=2nr/t 可求?？汕?。用天平測出鋼球質(zhì)量用天平測出鋼球質(zhì)量m，則向心力，則向心力 F=mv2/r；3比較上述向心力比較上述向心力F和合力和合力F，得出實驗結(jié)論。，得出實驗結(jié)論。 驗證方法：驗證方法： 圖圖1 想一想：研究多個變量之間的關(guān)系應(yīng)用什想一想：

4、研究多個變量之間的關(guān)系應(yīng)用什么方法？么方法？ 做一做：完成課本做一做：完成課本P-22頁小實驗。頁小實驗。 實驗體會實驗體會-做一做做一做 感受向心力感受向心力F與與m、r、 的關(guān)系的關(guān)系O OO OF F向向= F= F合合= F= FG GF Ff fF FN NOORmmOrmgNF合合mgNF合合F合合mg tan豎直方向豎直方向:N cosmg水平方向水平方向:F合合=m2r豎直方向：豎直方向：N cosmg水平方向：水平方向：F合合=m2 R sin 沿光滑漏斗或碗內(nèi)壁做圓周運動的小球沿光滑漏斗或碗內(nèi)壁做圓周運動的小球FOFnFt at改變速度的大小改變速度的大小改變速度的方向改變

5、速度的方向FnFt ana起著改變速起著改變速度大小、方度大小、方向的作用向的作用r r1 1r r2 2rmrvmFF22w合向合合向向FF 向向合合n n2 2、用細線拴柱一球做勻速圓周運動，下列說法中、用細線拴柱一球做勻速圓周運動，下列說法中 正確的是（正確的是（ ）A.在線速度一定情況下，線越長越易斷在線速度一定情況下，線越長越易斷B.在線速度一定情況下，線越短越易斷在線速度一定情況下，線越短越易斷C.在角速度一定情況下，線越長越易斷在角速度一定情況下，線越長越易斷D.在角速度一定情況下，線越短越易斷在角速度一定情況下，線越短越易斷2.質(zhì)量為質(zhì)量為m的球用長為的球用長為L的細繩懸于天花板的的細繩懸于天花板的O點，點，并使之在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細線與豎直線并使之在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細線與豎直線成成角，則以下正確的是角，則以下正確的是A.擺球受重力、拉力和向心力的作用擺球受重力、拉力和向心力的作用B.擺球只受重力、拉力的作用擺球只受重力、拉力的作用C.擺球做勻速圓周運動的向心力為擺球做勻速圓周運動的向心力為mgtanD.擺球做勻速圓周運動的向心加速度為擺球做勻速圓周運動