高中物理 5.6向心力学案 新人教版必修2

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1、学案6　向心力1．任何做__________运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度称为向心加速度．2．向心加速度总是指向圆心，公式为an＝________＝________＝____________＝4π2f2r＝vω.3．向心加速度是描述____________变化快慢的物理量，它只改变线速度的______，不改变线速度的______．4．牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟________的方向相同．表达式为：F＝ma.a与F具有瞬时对应关系.一、向心力[问题情境]　物体做曲线运动时，必定受到与速度

2、方向不在同一直线上的合外力作用，匀速圆周运动是曲线运动，做匀速圆周运动的物体必定也受到与速度方向不在同一条直线上的合外力的作用，这个合外力是怎样的呢？　[要点提炼]1．向心力的定义：做圆周运动的物体所受到的__________________的合力叫做向心力．2．向心力的方向：总是沿着半径指向圆心，始终与线速度方向________，方向时刻改变，所以向心力是变力．3．向心力的作用：只改变线速度的________，不改变线速度的________．4．向心力的大小：根据牛顿第二定律可知Fn＝man＝__________＝__________＝_____

3、_________例1　关于向心力的说法中正确的是(　　)A．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B．向心力不改变圆周运动中物体速度的大小C．做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式[问题情境]　请同学们阅读教材中的“实验”，说明本实验的原理和需要测定的物理量．　　　　[即学即用]1．有长短不同、材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么(　　)A．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B．两个小球以相同的角速度运动时，长

4、绳易断C．两个小球以相同的周期运动时，短绳易断D．不论如何，短绳易断2．A、B两质点均做匀速圆周运动，mA∶mB＝RA∶RB＝1∶2，当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？三、向心力的来源[问题情境]　请同学们分析下列几种圆周运动所需向心力分别由什么力提供，并总结向心力的来源．(1)汽车急转弯时乘客的感觉，对座位上的乘客和拉着扶手的乘客分别作出说明．(2)链球做圆周运动．(3)双人花样滑冰．(4)地球绕着太阳做圆周运动．(5)在绳子拉力作用下的小球做圆周运动．　　　　　[要点提炼]1．向心力是按力的作用效果命名的，而不是物体

5、受到的另外一种力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力或者是某个力的分力．2．在分析物体受力情况时，仍要分清谁对物体施力，切不可在重力、弹力、摩擦力等性质的力之外再添加一个向心力；3．在匀速圆周运动中，物体受到的合力充当向心力．可见，合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心是物体做匀速圆周运动的条件．例2　如图1所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则下列关于A的受力情况的说法正确的是(　　)图1A．受重力、支持力和与运动方向相反的静摩擦力B．受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力C．受重力、支持力、

6、静摩擦力和向心力D．受重力、支持力和方向不一定指向圆心的静摩擦力[即学即用]3．请完成下列几种匀速圆周运动分析并填表：图形受力分析力的分解方法满足的方程及向心加速度或mgtanθ＝mlsinθ·ω2，__________或mgtanθ＝m(d＋lsinθ)ω2，________或mgtanθ＝mrω2，__________或mgtanθ＝mrω2__________四、变速圆周运动和一般的曲线运动[要点提炼]　1．变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力，合外力一般产生两个方面的效果，根据F产生的效果可以把F分解为两个相互垂直的分力；一是跟圆周相切的

7、分力Ft，此分力产生____加速度，它与物体的______方向一致，描述__________变化的快慢．二是指向圆心的分力Fn，叫向心力，此分力产生向心加速度an，向心加速度只改变速度的________，描述__________变化的快慢．2．一般曲线运动的处理方法一般曲线运动，可以把曲线分割成许多极短的小段，每一小段的运动都可看作__________的一部分，圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的______．这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理．[即学即用]4．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增加．

8、如图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中你认为正确的是(　　)学案6　向心力答案课前准备区1．匀