22向心力学案粤教版必修2

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1、2.2向心力学案粤教版必修2

2、课前自主预习

3、1.向心力：(1)做匀速圆周运动的物体，会受到指向的合外力作用，这个合力叫做向心力。(2)向心力总是指向,始终与线速度垂直，只改变速度的方向而不改变o(3)向心力是根据力的命名，可以是各种性质的力，也可以是它们的,还可以是某个力的分力。(4)如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的；如果物体做非匀速圆周运动(线速度大小时刻改变)，向心力并非是物体受到的合外力。(5)向心力的公式或Q2.向心加速度：(1)定义：做匀速圆周运动的物体，在向心力作用下必然产生一个，这个加

4、速度的方向与向心力的方向相同，我们称之为向心加速度。(2)向心加速度的大小：a=或二。(3)方向：指向,匀速圆周运动是向心加速方向不断改变的。3.(单选)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向心力B.向心力不改变圆周运动物体的速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做圆周运动的物体所受到的合外力一定是向心力4.(单选)关于向心加速度的意义，下列说法正确的是()A.它描述的是线速度大小变化的快慢B.它描述的是线速度方向变化的快慢C.它描述的是向心力变化的快慢D.它描述的是角速度

5、变化的快慢课前自主预习答案：v2?1.(1)圆心.(2)圆心,大小.(3)效果，合力.(4)合外力.(5)F=m—,F=mCD~r.ry2?2.(1)加速度.(2)—,CO^r.(3)圆心，变加速曲线运动.3.B.4.B课堂互动癖知识点1：向心力的理解新知探究在图2—2—1的圆周运动屮，感受(1)小球做圆周运动时，你牵绳的手感觉到。(2)如果突然松手，将会发生的现象是o(3)在小球质量/〃和旋转半径厂不变的条件下，角速度3越大，手的拉力；(4在小球质量/〃和角速度3不变的条件下，旋转半径厂越大，手的拉力；(5)

6、在旋转半径厂和角速度3不变的条件下，小球质量刃越大，手的拉力；图2-2-1答案：(1)受到绳的拉力;(2)球沿切线飞出去；(3)越大；(4)越大；(5)越大。重点归纳/4n21.向心力公式：F=巧=mr=川『厂2•向心力的性质(1)向心力是效果力.向心力因其方向时刻指向圆心而得名，故它为效果力.向心力的作用效果是只改变速度的方向而不改变速度的大小.它不是具有特定性质的某种力，任何性质的力都可以作为向心力，受力分析时不分析向心力.(2)向心力是变力.向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变，故向心力

7、是变力.3.向心力的来源(1)在匀速圆周运动中，合外力一定是向心力；非匀速圆周运动中，合外力沿半径方向的分力提供向心力.(2)向心力是按力的作用效果来命名的，充当向心力的力可以是重力、弹力和摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力.4.向心力与质量、角速度、线速度和半径的关系(1)当质量和角速度一定时，向心力与半径成正比.(2)当质量和线速度一定时，向心力与半径成反比.(3)当质量和半径一定吋，向心力与角速度(或线速度)的二次方成正比.(4)当角速度(或线速度)和半径一定时，向心力与质量成正比.【例1】两

8、个质量分别是旳和处的光滑小球套在光滑水平杆上，用长为厶的细线连接,水平杆随框架以角速度e做匀速转动，两球在杆上相对静止，如图2-2-2所示.求两球离转动中心的距离召和用及细线的拉力.叫■■■—、・—图2~2~2解：绳对创和处的拉力是它们做圆周运动的向心力，根据题意得R+&=L,&=L—R对刃I有3"R、对有F=nk3“R?=曲$(L—R)所以nh3'R、=uh/(£—«)解得用=m丄nh+nkniLF=nh+nh触类旁通1.图2-2-3甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽彖为图2-2-4乙的模型:一质

9、量刃=40kg的球通过长L=2.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长U=7.5in.整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成〃角.当〃=37°时，(g=9.8m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：(1)绳子的拉力大小；(2)该装置转动的角速度.图2-2-3解：(1)对球受力分析如答图2—2—1所示，则mgcos37°代入数据得F拉=490N(2)小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，有mgtan37°=m(oLsin37°+Lr)解得(J=^tan37°厶sin37°+厂代

10、入数据得3=0.7rad/s.知识点2：向心加速度的理解新知探究问题1：什么是匀速圆周运动？“匀速”的含义是什么？问题2：物体所受的外力有何特点？加速度又怎样呢？探究1：变速曲线运动一运动状态改变定受到外力定存在加速度探究2：由牛顿笫二定律知F二〃衍，臼与F方向一致，物体做匀速圆周运动时，有指向圆心的向心力，所以匀速圆周运动物体的加速度方向指向；又由F=ma=m^2r这个加速度的大小是