高中物理 第五章 曲线运动 6 向心力教学案 新人教版必修2

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1、6　向心力[学习目标]1.了解向心力的概念，知道它是根据力的作用效果命名的.2.体验向心力的存在，会分析向心力的来源.3.掌握向心力的表达式，并能用来进行计算.4.知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果.一、向心力1.定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力.2.方向：始终沿着半径指向圆心.3.表达式：(1)Fn＝m(2)Fn＝mω2r4.向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力.二、变速圆周运动和一般的曲线运动1.变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，

2、如图1所示.图1(1)跟圆周相切的分力Ft：产生切向加速度，此加速度描述线速度大小变化的快慢.(2)指向圆心的分力Fn：产生向心加速度，此加速度描述线速度方向改变的快慢.2.一般的曲线运动的处理方法(1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动.(2)处理方法：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段圆孤.研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)匀速圆周运动的向心力是恒力.(×)非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦

3、有限公司工作的高度重视和支持。(2)匀速圆周运动的合力就是向心力.(√)(3)所有圆周运动的合力都等于向心力.(×)(4)向心力和重力、弹力一样，是性质力.(×)(5)向心力的作用是改变物体的速度，产生向心加速度.(√)2.如图2所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供(　　)图2A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力答案　B解析　本题可用排除法.首先可排除A、D两项；若向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可能的，C错.故选B.一、对向心力的理解[导学探究](1)如图3所示，用细绳拉着小球在光滑水平面内做匀速圆

4、周运动，若小球的线速度为v，运动半径为r，是什么力产生的向心加速度？该力的大小、方向如何？小球运动的速度v增大，绳的拉力大小如何变化？图3(2)若月球绕地球做匀速圆周运动的角速度为ω，月地距离为r，是什么力产生的加速度？该力的大小、方向如何？答案　(1)产生向心加速度的力是小球受到的重力、支持力和绳的拉力的合力.合力等于拉力，大小为F＝man＝m，方向指向圆心.v增大，绳的拉力增大.非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(2)向心加速度an＝ω2r，是地球对月球的引力产生的加速

5、度，引力的大小为F＝man＝mω2r，方向指向地心.[知识深化]　向心力的理解1.向心力：使物体做圆周运动的指向圆心的合力.2.向心力大小：Fn＝man＝m＝mω2r＝m2r.3.向心力的方向无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力.4.向心力的作用效果——改变线速度的方向.由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小.例1　(多选)下列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线速度的大小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.做圆周运动的

6、物体所受各力的合力一定充当向心力答案　BC解析　当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就将做圆周运动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆周运动.因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变线速度的大小，只改变线速度的方向.匀速圆周运动所受合外力指向圆心，完全提供向心力.非匀速圆周运动中是合外力指向圆心的分力提供向心力.二、向心力来源的分析[导学探究]　分析下列几种圆周运动所需向心力分别由什么力提供.图4(1)地球绕太阳做圆周运动(如图4甲).(2)圆盘上物块随圆盘一起匀速转动(如图乙).(3)在光滑漏斗内壁上，小球做匀速圆周运动(如图丙).(4)小球在细线作用下，在水

7、平面内做圆锥摆运动时(如图丁).答案　(1)太阳对地球的引力.(2)物块受到的静摩擦力(也可以说是物块所受重力、支持力、静摩擦力的合力).(3)漏斗对小球的支持力和小球所受重力的合力.非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(4)向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供.[知识深化]1