【導(dǎo)學(xué)案】向心力導(dǎo)學(xué)案－向心力－物理－高中－高海兵－3708830008

鄒城市兗礦第一中學(xué)高一物理組5.6 向心力導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）能結(jié)合實(shí)例分析，知道向心力是一種效果力以及方向；（2）能夠用自己的語言歸納向心力公式的確切含義，并能用來進(jìn)行簡單的計(jì)算；（3）知道變速圓周運(yùn)動中向心力是合外力的一個分力，能夠描述合外力的作用效果。教學(xué)重點(diǎn) 向心力的概念、公式的建立，對公式理解以及相應(yīng)的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn) 分析向心力的來源【課前案】一、向心力1、向心力：做 運(yùn)動的物體，會受到指向 的合力，這個合力叫做向心力。（1）向心力總是指向圓心，始終與 垂直，只改變速度的 而不改變速度的 。（2）向心力是根據(jù)力的 命名，可是各種性質(zhì)的力，也可以是它們的 ，還可以是某個力的 。（3）如果物體做勻速圓周運(yùn)動，向心力就是物體受到的 ；如果物體做 運(yùn)動（線速度大小時刻改變），向心力并非是物體受到的合外力。（4）向心力的公式：F=ma= = 二、向心力大小的粗略驗(yàn)證分析課本實(shí)驗(yàn)，加深對向心力的理解：h1、用秒表記錄鋼球運(yùn)動若干周的 ，再通過紙上的圓測出鋼球做勻速圓周運(yùn)動的 ，測量出繩長。 2、用 測出鋼球的質(zhì)量。 3、用公式計(jì)算鋼球所受的合力F。 4、利用公式F= 算出向心力的大小。 三、變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動1、物體做變速圓周運(yùn)動時，若合外力方向與 夾角小于900，此時把F分解為兩個互相 的分力：跟圓 的Ft和指向 的Fn，如圖所示，其中Ft只改變v的 ，F(xiàn)n只改變v的 ，F(xiàn)n產(chǎn)生的加速度就是 加速度。若F與v的夾角大于900時，F(xiàn)t使v減速，F(xiàn)n改變v的方向，綜上可知同時具有向心加速度和 加速度的圓周運(yùn)動就是變速圓周運(yùn)動。FtFnFOFFtFnO2、一般曲線運(yùn)動運(yùn)動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動，稱為一般的曲線運(yùn)動。一般的曲線運(yùn)動可以把曲線分割成許多小段，每一小段看成一小段 ，然后當(dāng)作許多 不同的圓處理，再應(yīng)用圓周運(yùn)動的分析方法處理。【課中案】任務(wù)一：向心力大小的粗略驗(yàn)證演示實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式 驗(yàn)證： 只需驗(yàn)證： 記錄數(shù)據(jù)：h/mT/s兩者比值1234任務(wù)二、分析下面幾種情況中作圓周運(yùn)動的物塊或小球向心力的來源：r物塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動漏斗內(nèi)壁光滑ABA B C【例題】如圖所示，長0.40m的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量為0.2kg的小球，在光滑水平面上繞繩的另一端做勻速圓周運(yùn)動，若運(yùn)動的角速度為5.0rad/s，求繩對小球需施多大拉力？【課后案】題號123456789答案 1在勻速圓周運(yùn)動中，下列物理量不變的是（ ）A向心加速度 B線速度 C向心力 D角速度2下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動的物體所受的向心力的說法中，正確的是 ( )A物體除其他的力外還要受到個向心力的作用B物體所受的合外力提供向心力C向心力是一個恒力D向心力的大小直在變化 3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)動而產(chǎn)生了一個向心力B向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果來命名的，但受力分析時應(yīng)該畫出C向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一種力或某幾種力的合力D向心力只改變物體運(yùn)動的方向，不改變物體運(yùn)動的快慢4.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的周期大小，下列判斷正確的是 ( )A若線速度越大，則周期一定越小B若角速度越大，則周期一定越小C若半徑越大，則周期一定越大D若向心加速度越大，則周期一定越大5、有一質(zhì)量為m的小物塊，由碗邊滑向碗底，該碗的內(nèi)表面是半徑為R的圓弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，物塊的運(yùn)動速率恰好保持不變.則（ ）A.物塊的加速度為零 B.物塊所受合力為零C.物塊所受合力大小一定，方向改變 D.物塊所受合力大小、方向均一定6、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動到兩個物體剛好還未發(fā)生滑動時，燒斷細(xì)線，兩個物體的運(yùn)動情況是（ ）A兩物體沿切向方向滑動B兩物體均沿半徑方向滑動，離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)C兩物體仍隨圓盤一起做圓周運(yùn)動，不發(fā)生滑動D物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，物體A發(fā)生滑動，離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)7、甲、乙兩個物體都做勻速圓周運(yùn)動，其質(zhì)量之比為12，轉(zhuǎn)動半徑之比為12，在相同時間里甲轉(zhuǎn)過60角，乙轉(zhuǎn)過45角。則它們的向心力之比為（ ）A14 B23 C49 D9168、長為L的懸線固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方L/2處有一釘子C，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點(diǎn)在同一水平面上無初速度釋放，小球到懸點(diǎn)正下方時懸線碰到釘子，則小球的（ ）A線速度突然增大 B角速度突然增大C向心加速度突然增大 D懸線拉力突然增大9. 如下圖所示，將完全相同的兩個小球A、B，用長L=0.8 m的細(xì)繩懸于以v=4 ms向右勻速運(yùn)動的小車頂部，兩球與小車前后壁接觸，由于某種原因，小車突然停止運(yùn)動，此時懸線的拉力之比FBFA為(g=10 ms2)（ ）A.11 B.12 C.13 D.14r10、一根原長為l00.1m的輕彈簧，一端拴住質(zhì)量為m=0.5kg的小球，以另一端為圓心在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，角速度為10rad/s，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，求小球做勻速圓周運(yùn)動所受到的向心力。（答案10N）6第 6 頁2021-7-26