6.2.1实验探究向心力大小的表达方式课件高一下学期物理人教版

实验：探究向心力大小的表达方式第六章圆周运动2第1课时1.知道什么是向心力，知道向心力的作用，知道它是根据力的作用效果命名的.2.通过实验体会向心力的存在，会设计相关实验，探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，体会控制变量法在研究多个物理量关系中的应用.学习目标游乐场里有各种有趣的游戏项目。空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力?所受合力的方向有什么特点?一、对向心力的认识光滑水平桌面，一根细绳系住小球，小球做匀速圆周运动。小球受几个力的作用？小球的合外力有何特点？受力分析结论：做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，始终与速度v垂直。OFFFvvv1.定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。2.方向：总指向圆心，与线速度垂直，方向不断变化。3.效果：只改变速度方向，不改变速度大小。向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。向心力不是实际受到的力，不能说受到向心力作用，只能说某力或某几力提供了向心力。向心力是变力，方向时刻变化。向心力的大小如何确定？与哪些因素有关？例.(多选)下面关于向心力的叙述中，正确的是(

)A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小答案：ACD解析：向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是物体受力的合力，也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心，与线速度方向垂直，所以向心力只改变速度方向，不改变速度大小，A、C、D正确.如图所示，在绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做圆周运动。此时，沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。换用不同质量的沙袋，并改变沙袋转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。探究方案一感受向心力二、探究向心力大小的表达式实验原理：沙袋在水平面内做匀速圆周运动，此时沙袋所受的向心力近似等于

.绳对沙袋的拉力实验步骤(1)质量和角速度不变，改变半径，比较向心力与

的关系.(2)质量和半径不变，改变角速度，比较向心力与

的关系.(3)角速度和半径不变，改变质量，比较向心力与______的关系.实验结论：半径越

，角速度越

，质量越

，向心力越大半径角速度大大大质量向心力的大小与物体的质量m、角速度ω、轨道半径r有怎样的关系呢？角速度ω

：调节变速塔轮的半径比，可以获得不同的角速度比。向心力演示器探究方案二用向心力演示器定量探究实验原理(1)相同角速度ω获取：皮带套在相同半径的圆盘上，(2)n倍数角速度ω获取：皮带套在半径比为n：1的圆盘上，(3)相同和不同转动半径r获取：长槽内外和短槽外(4)向心力来源：

挡板对小球的压力(5)向心力比值大小的记录：标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算向心力的比值.控制变量法Fn∝mFn∝ω2Fn∝rFn=mω2r保持r、ω相同m1：m2=1：2Fn1：Fn2=1：2保持m、ω相同r1：r2=1：2Fn1：Fn2=1：2保持m、r相同ω1：ω2=2：1

Fn1：Fn2=4：1

1．一个小球在细绳的拉力作用下，绕某固定点在水平面内作匀速圆周运动，空气阻力不计。小球在运动过程中不发生改变的物理量是（）A．速度 B．角速度C．加速度 D．向心力B达标检测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.物体除受到其他的力外还要受到一个向心力B.物体所受的合外力提供向心力C.向心力是一个恒力D.向心力的大小一直在变化B3.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动，如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的是()A.一定指向圆心B.一定不指向圆心C.只有在最高点和最低点时指向圆心D.不能确定是否指向圆心C4.如图，用向心力演示器探究向心力大小的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小