人教課標(biāo)實(shí)驗(yàn)版必修二曲線運(yùn)動(dòng) 向心力

第六節(jié)向心力思考：1、圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征描述的物理量有哪些？2、什么叫向心加速度？物理意義如何？計(jì)算公式有哪些？觀察下面幾幅圖片，思考為什么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒有沿著直線飛出去而是沿著一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)？NGF1、小球受哪些力的作用？2、這幾個(gè)力的合力是什么？沿什么方向？這個(gè)合力起什么作用？小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)vFvFvFFv做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力指向圓心，與速度V方向垂直。一、向心力Fn1、定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的指向圓心的合外力，叫向心力。2、大?。夯?、方向：指向圓心，與速度方向垂直（時(shí)刻變化）4、作用效果：只改變V的方向,不改變V的大小OFFFVVVOrθOmgF合結(jié)論:向心力由拉力FT和重力mg的合力提供，大小為F合=mgtanθ思考：1、小球受到哪些力的作用？2、向心力由什么力提供？FT二、用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力公式思考題：1、實(shí)驗(yàn)器材有哪些?鐵架臺(tái)、細(xì)線、鋼球、白紙、刻度尺、秒表2、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理(怎樣達(dá)到驗(yàn)證的目的)mrω2=mgtanθ3、實(shí)驗(yàn)過程中要測(cè)量記錄哪些數(shù)據(jù)?怎樣測(cè)量？半徑r，運(yùn)動(dòng)n圈所用時(shí)間t，小球距懸點(diǎn)的豎直高度h4、實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生誤差的原因主要有哪些?實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度ω的定量關(guān)系。演示內(nèi)容：①向心力與質(zhì)量的關(guān)系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB②向心力與半徑的關(guān)系：m、ω一定，取兩球使rA=2rB③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使ωA=2ωB結(jié)論：FA=2FB結(jié)論：

FA=2FB結(jié)論：

FA=4FB三、分析向心力來源1、衛(wèi)星繞地球運(yùn)行VF衛(wèi)星只受到地球的吸引力F，所以合力為F，F(xiàn)提供向心力2、輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。GNFON與G相抵消，所以合力為繩的拉力F，F(xiàn)提供向心力。3、小物體隨著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)GFNＦfFN與G相抵消，所以合力為靜摩擦力Ｆf

，Ｆf提供向心力4、細(xì)繩懸吊一小球,小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)GFF合F2F14、在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓桶內(nèi)壁上緊貼一物體,一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)GFNFf向心力的來源：向心力是一種效果力，它可以是某一個(gè)力（重力、彈力、摩擦力）或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。即向心力就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合外力。特別注意：向心力并不是物體實(shí)際受到的力，受力分析時(shí),不能多出一個(gè)向心力。課堂練習(xí)：1、下列關(guān)于向心力的說法中，正確的是A、物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)向心力B、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力為其所受的合外力C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力不變D、向心加速度決定向心力的大小2、有長(zhǎng)短不同、材料相同的同樣粗細(xì)的繩子，各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么()A、兩個(gè)小球以相同的線速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷。B、兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷。C、兩個(gè)球以相同的周期運(yùn)動(dòng)時(shí)，短繩易斷。D、不論如何，短繩易斷。4、江蘇南通在北緯32°，求南通所在處質(zhì)量為1Kg的物體繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)所受向心力是多大？（設(shè)地球半徑R=6400km，COS32°=0.85）AORr分析：首先應(yīng)明確物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再確定圓周軌跡、圓心及半徑。O’32°3、A、B兩質(zhì)點(diǎn)均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，mA∶mB＝RA∶RB＝1∶2，當(dāng)A轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)時(shí)，B正好轉(zhuǎn)45轉(zhuǎn)，則兩質(zhì)點(diǎn)所受向心力之比為多少？Fn=2.87×10-2N四、變速圓周運(yùn)動(dòng).OFFtFnFt

切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小；Fn向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)1、向心力、向心加速度的深入理解：向心加速度不一定是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際加速度。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際加速度，而在一般的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，它只是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的加速度的一個(gè)分加速度，另一個(gè)分加速度為切向加速度。1、向心力、向心加速度的深入理解：可見物體做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不一定指向圓心，只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度才一定指向圓心；但向心加速度方向始終沿著半徑指向圓心。圓周運(yùn)動(dòng)的切向加速度是描述圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小改變快慢的，向心加速度是描述線速度的方向改變快慢。2、處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法：一般的曲線可以分為很多小段，每段都可以看做一小段圓弧，各段圓弧的半徑不一樣。r1r2課堂小結(jié)：

1、向心力的來源2、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，僅有向心加速度；同時(shí)具有向心加速度和切向加速度的圓周運(yùn)動(dòng)是變速圓周運(yùn)動(dòng)。3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度大小不變，方向指向圓心，時(shí)刻在變化，所以不是勻變速運(yùn)動(dòng)。1、如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個(gè)釘子A和B，相距20cm.用一根長(zhǎng)1m的細(xì)繩，一端系一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球，另一端固定在釘子A上．開始時(shí)球與釘子A、B在一條直線上，然后使小球以2m/s的速率開始在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若繩子能承受的最大拉力為4N，那么從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間是多少？3.768s2、如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量