向心力导学案

1、5.6向心力 导学案学习目标：1、理解向心力的概念。2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。教学重点理解向心力公式的确切含义。教学难点向心力公式的运用。自主学习一、向心力1、向心力：做运动的物体，会受到指向的合力，这个合力叫做向心力。（1）向心力总是指向圆心，始终与垂直，只改变速度的而不改变速度的。（ 2）向心力是根据力的命名，可是各种性质的力，也可以是它们的，还可以是某个力的。（ 3）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。（4）向心力的公式： F=ma

2、=4m2r2 rf 2mvT 24m二、向心力大小的粗略验证分析课本实验，加深对向心力的理解：1、用秒表记录钢球运动若干周的，再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的，测量出绳h长 l 。2、用测出钢球的质量。3、用公式计算钢球所受的合力F。4、利用公式 F=算出向心力的大小。三、变速圆周运动和一般曲线运动1、物体做变速圆周运动时，若合外力方向与0的分力：跟圆的 F 和指夹角小于 90 ，此时把 F 分解为两个互相t向的 Fn，如图所示，其中 Ft只改变 v 的，Fn 只改变 v 的，Fn 产生的加速度就是加速度。若 F 与 v 的夹角大于 900时， Ft 使 v 减速， Fn 改变 v 的方

3、向，综上可知同时具有向心加速度和加速度的圆周运动就是变速圆周运动。FtFnFtFOFnFO2、一般曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般的曲线运动。一般的曲线运动可以把曲线分割成许多小段，每一小段看成一小段作许多不同的圆处理，再应用圆周运动的分析方法处理。【互动探究】，然后当问题 1、分析下面几种情况中作圆周运动的物块或小球向心力的来源：r物块随圆盘一起转动AB漏斗内壁光滑ABC解析：对作圆周运动的各物体进行受力分析，分析是什么力充当向心力：随圆盘转动的物块的向心力是圆盘对物块的静摩擦力；漏斗内作圆周运动的小球的向心力是小球受的重力和漏斗壁对它弹力的合力；作摆动的小球的向心力

4、是它所受重力法向分力和绳子拉力的合提供。问题 2、如图所示，长 0.40m 的细绳，一端拴一质量为 0.2kg 的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为 5.0rad/s ，求绳对小球需施多大拉力？解析：运动中，小球受到竖直向下的重力G，竖直向上的水平面支持力 N 和沿绳指向圆心的绳的拉力 F，如图所示，这三个力的合力提供了小球做匀速圆周运动所需的向心力，由于其中重力 G 和支持力 N 为一对平衡力，因此实际由绳的拉力为小球做匀速圆周运动的向心力。小球沿半径等于绳长的圆周做匀速圆周运动，根据向心力公式，所需向心力的大小为：Fnmr 20.2 0.40 5.02 N 2

5、.0 N为此绳对小球需施拉力的大小为FFn2.0 N问题 3、如图所示，两个质量分别为 m1=50g 和 m2=100g 的光滑小球套在水平光滑杆上 两球相距 21cm，并用细线连接， 欲使两球绕轴以 600r min 的转速在水平面内转动而光滑动，两球离转动中心各为多少厘米？绳上拉力是多少？解析：两物体均做匀速圆周运动，向心力是细线上的张力放两物体向心力大小相同它们绕同轴转动，故角速度也相同设两球离中心的距离分别为R1 和 R2 ，绳上的张力为F 则由： FFnm12 R1m 22 R2得： m1 R1m2 R2 R1 2R2R+R=21cm由以上两式解得：R=14cm；R=7cm绳上的拉力

6、： Fm12R1m 42 n2 R127.6 N巩固训练1在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）A向心加速度B线速度C向心力D角速度2下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是()A物体除其他的力外还要受到个向心力的作用B物体所受的合外力提供向心力C向心力是一个恒力D向心力的大小直在变化3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向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力D向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢4. 关

7、于匀速圆周运动的周期大小，下列判断正确的是()A若线速度越大，则周期一定越小B若角速度越大，则周期一定越小C若半径越大，则周期一定越大D若向心加速度越大，则周期一定越大5、有一质量为m的小物块，由碗边滑向碗底，该碗的内表面是半径为R 的圆弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，物块的运动速率恰好保持不变. 则（）A. 物块的加速度为零B.物块所受合力为零C. 物块所受合力大小一定，方向改变D.物块所受合力大小、方向均一定6、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体 A 和 B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体

8、的运动情况是（）A两物体沿切向方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D物体 B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A 发生滑动，离圆盘圆心越来越远7、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12，转动半径之比为1 2，在相同时间里甲转过 60角，乙转过 45角。则它们的向心力之比为（）A14B 23C49D916、长为 L 的悬线固定在 O点，在 O点正下方L/2处有一钉子 C，把悬线另一端的小球 m8拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）A线速度突然增大B角速度突然增大C向心加速度突然增大D悬线拉力突然增大的细绳悬于以 v9. 如下图所示，将完全相同的两个小球A、 B，用长 L=0.8 m=4 m s向右匀速运动的小车顶部， 两球与小车前后壁接触， 由于某种原因，小车突然停止运动，2此时悬线的拉力之比FB FA 为( g=10 ms ) （）