物理必修二学案（5.6向心力）

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1、5.6《向心力》导学案【学习目标】1．理解向心力的概念（高考要求Ⅱ）。2．知道向心力大小与哪些因素有关。理解向心力公式的确切含义，并能用来进行计算。3．了解变速圆周运动和一般的曲线运动。【重点难点】理解向心力的概念，向心力公式的实际应用【学法指导】阅读教材23页“实验”，结合圆锥摆运动体会向心力的概念，结合24页图片体会合外力和向心力的关系。【知识链接】1．（1）匀速圆周运动的特点是：线速度___________，角速度______；周期（频率）______（2）匀速圆周运动的线速度定义式为____________；

2、角速度定义式为___________；线速度与角速度的关系式为_______________；角速度与周期、频率的关系式为_______________2．向心加速度的表达式有：__________________；___________________3．根据牛顿运动定律，________是改变运动状态的原因，也是产生_______的原因。匀速圆周运动是________运动，故其合外力一定_______零。匀速圆周运动的速度大小不变，则其合外力只改变速度的______，则合外力一定与速度的方向_______（“相同

3、”或“垂直”），即合力一定沿着半径指向_______。【学习过程】一、向心力1．概念：做匀速圆周运动的物体受到一个指向的合力的作用，这个合力叫向心力。2．公式：或式中各符号的物理意义是：______________________________________________________3．对向心力概念的理解：①向心力指向圆心，方向（填“不变”或“不断变化”），是________（填“恒力”或“变力）。②向心力的作用效果──只改变运动物体的速度，不改变速度。③向心力是根据力的（填“作用效果”或“性质”）来命名的

4、，它可以是一个力，可以是几个力的合力，也可以是一个力的分力。探究思考1：课本25页第1题、2题、3题、4题中物体受哪几个力的作用？物体做圆周运动的向心力是由什么力提供的？1题_______________________________________________________2题_______________________________________________________3题_______________________________________________________二、实验：

5、用圆锥摆粗略验证向心力的表达式课本23页实验，明确验证向心力表达式的方法。1．制作圆锥摆：如图所示，让小钢球在_______面内做匀速圆周运动，则小球所做的运动就称为___________运动。2．粗略验证向心力的表达式方法一：运动学方法测向心力（1）用________测出小钢球运动N圈的时间t，则周期T=________；（2）用米尺测出小钢球匀速圆周运动的半径r；（3）用_______测出小钢球的质量m。则向心力F=__________方法二：动力学方法测向心力（1）测出悬点到小球运动平面的竖直高度h和运动半径r

6、，则tanθ=_________（2）测出小钢球的质量m，由受力分析可得向心力F=__________3．比较两个方法测出的向心力在误差范围内_________，则可验证向心力的表达式是否正确。[来源:学+科+网Z+X+X+K]三、变速圆周运动和一般的曲线运动做变速圆周运动的物体，线速度大小和方向都在不断__________；做变速圆周运动的物体，所受合外力不总是指向_______，因此，做变速圆周运动的物体，所受合外力不总是等于________。探究思考2：课本25页第4题【例】如图所示，长为L=0.9m的细线，一

7、端固定在O点，另一端拴一质量为m=0.05kg的小钢球，现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动，即小球到达最高点时线中拉力恰好为零。g=10m/s2。（1）求小球通过最高点A时的速度vA；（2）若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T为小球重力的6倍，求小球通过最低点B时的速度vB。[来源:学科网]【训练测试】1．关于向心力，下列说法中正确的是（）A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力B.向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体的的向心力是个恒力D.做一般曲线运动的物体的合力即为向心力2．设

8、地球半径为R＝6400km，自转周期T＝24h，试计算赤道上一个质量为m＝10kg的物体绕地轴做匀速圆周运动的向心加速度和所需的向心力。Lmθ3．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是（）A．摆球受重力、拉力和