（教师用书）2013-2014学年高中物理第五章第6节向心力教材分析与导入设计精品课件新人教版必修2.ppt

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1、5.6向心力思考1、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？为什么？2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。3.做匀速圆周运动的物体受力有什么特点？受力的方向和大小如何确定？回顾做匀速圆周运动物体的加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度an方向始终指向圆心an哪来的？即an是如何产生的？根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力，叫向心力。4、效果：只改变v的方向，不改变v的大小。3、方向：始终指向圆心(与v垂直);是变力2、符号：Fn因为在运动方向上所受的合外

2、力为0,这个方向上的加速度也为0,所以速度大小不变,只改变速度方向。向心力是不是一种新的性质力？即向心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？分析OF引F合＝F引＝Fn在匀速圆周运动中，合力提供向心力OGNT竖直方向上N＝G，故T即为合力F合＝T＝Fn在匀速圆周运动中，合力提供向心力分析轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动小球受到哪些力的作用？向心力由什么力提供？rθOGF合T结论:向心力由重力G和弹力T的合力提供思考：GfN滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时；向心力由什么力提供？分析在匀速圆周运动中，合力提供向心力说明1、向心力是按照效果命名的

3、力，并不是物体额外受到的一个力；受力分析时,不能多出一个向心力。F合＝Fn2、向心力的来源：物体所受的合力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力。（可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力）在匀速圆周运动中，合力提供向心力向心力的大小与哪些物理量有关呢？体验向心力的大小猜想：向心力大小可能与_______________有关质量、半径、角速度向心力的大小Fn=mv2rFn=mω2rF合＝man向心力大小与多个物理量有关，在分析向心力与某一物理量的关系时，要注意什么？当m、v不变时，Fn与r成反比；当m、r不变时，Fn与v2成正比。当m、ω不变时，Fn与r成正比；当m、r

4、不变时，Fn与ω2成正比.能否利用实验粗略地验证向心力的表达式？F合＝Fnan=v2r一、用向心力演示仪验证方法:控制变量法(F与m,r,ω)1.F与m的关系保持r、ω一定保持m、ω一定2.F与ω的关系保持m、r一定3.F与r的关系m大，F也大ω大，F也大r大，F也大两个验证实验1、实验的基本原理？2、实验需要的器材？钢球、细线、白纸、rO'OθlhFTGF合3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？F合＝mgtanθ小球所需向心力Fn=mv2r秒表、直尺二用圆锥摆验证从运动的角度求得Fn；从受力的角度求得F合；将Fn和F合进行比较验证：g/h=(2πn/t)2转n圈

5、数所用时间t、h实验数据记录物理量hntg/h(2πn/t)2第一次第二次第三次二用圆锥摆验证验证：g/h=(2πn/t)2注意事项rO'Oθlh1、h并不等于纸面距悬点的高度2、小球与纸面不能接触3、测t时不能太久4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动做一做实验器材:小球空心圆珠笔杆细线实验设计:细线穿过笔杆，一端拴小球，另一端用手牵住，用力转动笔杆使小球做圆周运动，细线的拉力近似的看成是小球的向心力实验过程:(1)在Υ和ω不变时,改变m(2)在m和ω不变时,改变Υ(3)在m和Υ不变时,改变ω小结大小作用效果:只改变速度的方向方向:始终指向圆心(与v垂直);是

6、变力来源:合力提供向心力(匀速圆周运动中)Fn=mv2rFn=mω2rFn=mr4π2T2向心飞机在水平面内盘旋几种常见的圆周运动O'θωωmOθlm竖直方向:Tcosθ＝mg水平方向:F合=mω2lsinθ竖直方向:F升cosθ＝mg水平方向:F合=mω2rOrTmgF合mgF合F升θF合＝mgtanθ几种常见的圆周运动θO'ORωθωθmm竖直方向:Ncosθ＝mg水平方向:F合=mω2rOr竖直方向：Ncosθ＝mg水平方向：F合=mω2RsinθmgNF合mgNF合F合＝mgtanθO几种常见的圆周运动ωmgN物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动rf静竖直方向：

7、N＝mg水平方向：F合=f静=mω2rf静vABFa回顾：A、B一起向左加速，分析A的受力情况。f静v谁提供向心力？静摩擦力指向圆心OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圆周运动变速圆周运动速度减小的圆周运动匀速圆周运动所受的合力提供向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。切向力Ft：垂直半径方向的合力向心力Fn：沿着半径（或指向圆心）的合力产生切向加速度，改变速度的大小产生向心加速度，改变速度的方向匀速圆周运动GN