《向心力新人教必修实用教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《向心力新人教必修实用教案（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新课标要求（一）知识与技能1、理解向心力的概念。2、知道向心力大小与哪些因素有关(yugun)。理解公式的确切含义，并能用来进行计算。3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。第1页/共35页第一页，共36页。（二）过程与方法通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并理解公式的含义。（三）情感、态度与价值观在实验中，培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理(wl)的兴趣。教学重点明确向心力的意义、作用、公式及其变形。教学难点如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。第2页/共
2、35页第二页，共36页。1 1、做匀速圆周运动、做匀速圆周运动(yndng)(yndng)的物体的物体一定有加速度吗？为什么？一定有加速度吗？为什么？2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心(xin xn)加速度的公式。3、做圆周运动的物体(wt)一定受力吗？思考：做圆周运动的物体的受力有什么特点？受力的方向和大小如何确定？第3页/共35页第三页，共36页。水平光滑(gung hu)平面第4页/共35页第四页，共36页。小球(xio qi)在水平面内做匀速圆周运动第5页/共35页第五页，共36页。小球(xio qi)在水平面内做匀速圆周运动第6页/共35页第六页，共36页。小球(x
3、io qi)在水平面内做匀速圆周运动第7页/共35页第七页，共36页。小球(xio qi)在水平面内做匀速圆周运动第8页/共35页第八页，共36页。小球(xio qi)在水平面内做匀速圆周运动第9页/共35页第九页，共36页。NGF1 1、小球受哪些、小球受哪些(nxi)(nxi)力的作用？力的作用？2 2、这几个力的合力是什么？沿什么方向？、这几个力的合力是什么？沿什么方向？ 这个这个(zh ge)(zh ge)合力起什么作用？合力起什么作用？第10页/共35页第十页，共36页。vFvFvFFv做匀速圆周运动做匀速圆周运动的物体，合外力的物体，合外力指向圆心，与速指向圆心，与速度度(sd)V
4、(sd)V垂直垂直第11页/共35页第十一页，共36页。 2、方向(fngxing)：总指向圆心，与速度垂直，方向(fngxing)不断变化。3 3、效果、效果(xiogu)(xiogu)：只改变速度方向，不改：只改变速度方向，不改变速度大小。变速度大小。一、向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个(zh ge)力叫做向心力。第12页/共35页第十二页，共36页。注意注意(zh y)：1、向心力是根据效果(xiogu)命名的力，并不是一种新的性质的力。2 2、向心力的来源：可以是重力、弹力、向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质摩擦力等各种性质(xngzh
5、)(xngzh)的力，也的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。的分力。第13页/共35页第十三页，共36页。GFfFN第14页/共35页第十四页，共36页。GTF总结(zngji)第15页/共35页第十五页，共36页。分析(fnx)向心力来源的思路明确研究(ynji)对象确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。第16页/共35页第十六页，共36页。向心力的大小与哪些(nxi)物理量有关呢？第17页/共35页第十七页，共36页。 探究探究(tnji)(tnji)向心力的大小：向心力的大小
6、：1 1、提出问题、提出问题(wnt)(wnt)：向心力的大小与哪些因素有关：向心力的大小与哪些因素有关？2 2、猜想、猜想(cixing)(cixing)假设：假设：FnFn与与m m、r r、有关有关3 3、设计实验设计实验：4 4、进行实验进行实验：控制变量法控制变量法保持保持r r、m m一定一定FnFn与的关系保持保持m m、一定一定FnFn与r r的关系保持保持r r、一定一定FnFn与m m的关系5 5、得出结论得出结论：保持保持r r、m m一定一定Fn 2保持保持m m、一定一定Fn r保持保持r r、一定一定Fn m Fn km2r向心力演示器向心力演示器第18页/共35页
7、第十八页，共36页。1 1、公式、公式(gngsh)(gngsh)：Fn = Fn = mr2mr2二、向心力的大小(dxio)= mv= mv2 2/r/r= mr(2/T)= mr(2/T)2 22、单位(dnwi)： mkg rm rad/s vm/s Ts FnN 第19页/共35页第十九页，共36页。匀速圆周运动(yndng)的受力特点：方向始终指向圆心(yunxn)，不断改变大小保持不变第20页/共35页第二十页，共36页。三、变速(bin s)圆周运动和一般曲线运动阅读课本P53P54思考回答(hud)以下问题：1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？ 变速圆周运动的速度大小是怎么
8、改变的？2、怎么分析研究一般的曲线运动？第21页/共35页第二十一页，共36页。1、做变速(bin s)圆周运动的物体所受的力FFnFtFt Ft 切向分力切向分力(fnl)(fnl)，它产生切向加速度，改变速度的大，它产生切向加速度，改变速度的大小小. .Fn Fn 向心分力向心分力(fnl)(fnl)，它产生向心加速度，改变速度的方，它产生向心加速度，改变速度的方向向. . 加速(ji s)第22页/共35页第二十二页，共36页。2 2、处理一般曲线运动的方法：、处理一般曲线运动的方法： 把一般曲线分割为许多把一般曲线分割为许多(xdu)(xdu)极短的小段，每一极短的小段，每一段都可以看
9、作一小段圆弧段都可以看作一小段圆弧. .这些圆弧的弯曲程度不一样，这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径表明它们具有不同的曲率半径. .注意到这点区别之后，注意到这点区别之后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用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进行处理了圆周运动的分析方法进行处理了. .r1r2第23页/共35页第二十三页，共36页。例例1 1：关于：关于(guny)(guny)向心力说法中正确的是（向心力说法中正确的是（ ）A A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B B、向心力不改变速度的大
10、小；、向心力不改变速度的大小；C C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；D D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以 外的一种新的力外的一种新的力B第24页/共35页第二十四页，共36页。例例2 甲乙甲乙(ji y)(ji y)两物体都做匀速圆周运动两物体都做匀速圆周运动, ,其质其质量之比为量之比为12,12,转动半径之比为转动半径之比为12,12,在相同时在相同时间内甲转过间内甲转过4 4周，乙转过周，乙转过3 3周周. .则它们的向心力之则它们的向心力之比为（比为（ ） A.14 B.23
11、C.49 A.14 B.23 C.49D.916D.916C C第25页/共35页第二十五页，共36页。把一个小球把一个小球(xio qi)(xio qi)放在漏斗中，晃动漏斗，放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球可以使小球(xio qi)(xio qi)沿光滑的漏斗壁在某一平面沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动，如图，小球内做匀速圆周运动，如图，小球(xio qi)(xio qi)的向心的向心力是什么力提供的？力是什么力提供的？例例3、解析：小球解析：小球(xio qi)(xio qi)受力受力分析如图。分析如图。G GF F可见，向心力是重力G和支持力F的合力提供(tgng)的.也可以认
12、为是支持力F在水平方向的分力提供(tgng)的第26页/共35页第二十六页，共36页。上题中，若小球转动上题中，若小球转动(zhun dng)(zhun dng)的角速度为的角速度为，如图倾角为如图倾角为，试求小球做圆周运动的半径。，试求小球做圆周运动的半径。解析解析(ji x)(ji x)：小球受力分析：小球受力分析如图。如图。mgmgF F可知小球做圆周运动的向心力Fn为是重力(zhngl)G和支持力F的合力，有：Fn=mg tan = mr2解得：r = g tan/2第27页/共35页第二十七页，共36页。如图，半径为如图，半径为r r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆的圆筒绕竖
13、直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦筒内壁上，它与圆筒的摩擦(mc)(mc)因数为因数为，现要使小橡皮不，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？落下，则圆筒的角速度至少多大？练习练习(linx)解析解析(ji x)(ji x)：小橡皮受力分：小橡皮受力分析如图。析如图。小橡皮恰不下落时，有： Ff=mg其中：Ff=FN而由向心力公式： FN=m2r解以上各式得：GFfFN第28页/共35页第二十八页，共36页。知识(zhshi)小结向心力向心力方向方向大小大小(dxio)效果效果来源来源注意：匀速圆周运动注意：匀速圆周运动(yndng)和非匀速圆周和非匀速圆周运动运动(
14、yndng)的区别和联系。的区别和联系。 第29页/共35页第二十九页，共36页。方法(fngf)总结学会分析向心力的来源学会利用向心力公式解决圆周运动问题一般(ybn)曲线运动的研究方法。第30页/共35页第三十页，共36页。1 1、阅读课本、阅读课本P53P53的实验和的实验和P54P54的做一做，试设计一个实验的做一做，试设计一个实验, ,探索物探索物体做匀速圆周运动时所需要的向心力与哪些因素有关体做匀速圆周运动时所需要的向心力与哪些因素有关(yugun).(yugun).思路思路: :(1)(1)设计一个可以方便地改变实验变量的匀速圆周运动设计一个可以方便地改变实验变量的匀速圆周运动,
15、 ,例如例如, ,与与匀速圆周运动相关的物理量匀速圆周运动相关的物理量( (质量、半径、线速度等质量、半径、线速度等) )在实验过程中在实验过程中可以取不同的数值可以取不同的数值. .(2)(2)采用控制变量法实验采用控制变量法实验, ,让其中的某几个变量保持不变让其中的某几个变量保持不变, ,研究物研究物体所受合力与其他量的关系体所受合力与其他量的关系. .(3)(3)将不同情况下的研究结果加以比较将不同情况下的研究结果加以比较, ,综合得出结论综合得出结论. . 作业作业(zuy)：2、基础训练：P41 A4 B2第31页/共35页第三十一页，共36页。第32页/共35页第三十二页，共36页。第33页/共35页第三十三页，共36页。第34页/共35页第三十四页，共36页。感谢您的欣赏(xnshng)第35页/共35页第三十五页，共36页。内容(nirng)总结新课标要求。3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。第1页/共35页。第2页/共35页。3、效果：只改变速度方向，不改变速度大小。1、定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。进行受力分析(fnx)，分析(fnx)指向圆心方向的合力即向心力。= mr(2/T)2。方向大小效果来源。第34页/共35页。感谢您的欣赏。第35页/共35页第三十六页，共36页。
