§5_6 向心力.doc

高中物理(必修1)导学案 20112012学年度上学期课题: 5_6 向心力学习目标1、了解向心力概念，体验向心力的存在，会分析向心力的来源。2、掌握向心力的表达式，从牛顿第二定律角度理解向心力表达式，计算向心力。3、初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理4、会测量、分析实验数据，获得实验结论预习学案 (请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题)（一）理论推导-向心力的表达式1、根据向心加速度和牛顿第二定律写出向心力的表达式例1、地球的质量为6.01024kg，地球与太阳的距离为1.51011m。地球绕太阳的运动可以看作匀速圆周运动。(地球绕太阳运动的周期为一年)求地球绕太阳运动的向心加速度有多大？方向如何？太阳对地球的引力有多大？方向如何？思考：如果太阳与地球之间的引力突然消失，地球将会沿什么方向飞出？小结：（二）实验验证-圆锥摆实验仔细阅读课本P20实验，并做一做(其中小钢球可用小石头或小铁锁替代)hr 写出需要测出的物理量，并写出所需的仪器分析小球的受力，并求出合力(画在右图上)例2：若某人测得小球的质量为m=0.1kg，小球作圆周运动的半径为r=0.4m，悬挂高度h=0.4m，小球在t=60s时间内转了n=48圈。(g=10m/s2)求小球的合力小球的向心加速度小球的心向力拓展提高m把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球的向心力是由什么力提供的？请画出受力分析图，并求向心力的大小。我的感悟：做匀速圆周运动的物体所受合力总指向_ ,加速度指向_ （方向时刻变化），此加速度叫_此力由效果命名叫_oABC问题1、变速圆周运动和一般曲线运动把一个沙袋系在绳子的一端，用手拉住绳子的另一端，抡动绳子使沙袋在竖直平面内做圆周运动。沙袋将在竖直平面内做变速圆周运动。如图：试分析小球的受力，小球的合力会通过圆心吗？小结：做匀速圆周运动的物体，所受的合力的方向一定指向_做变速圆周运动的物体，所受的合力的方向不一定指向_练习：MNMNMNMNFFFF甲乙丙丁1、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。如图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是哪个？问题2、摩擦力提供向心力的讨论一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s。盘面上距圆盘中心0.10m的位置要一个质量为0.10kg的小物体能够随圆盘一起运动，如图A求小物体做匀速圆周运动时所受的向心力的大小。关于小物体的向心力，甲、乙两人有不同意见：甲认为该向心力等于圆盘对小物体的静摩擦力，指向圆心；乙认为小物体有向前运动的趋势，静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，即向后，而不是和运动方向垂直，因此向心力不可能是静摩擦力。你的意见是什么？说明理由。（说一说）：物体做圆周运动时，根据公式和，当半径比较大的时候，向心力比较大还是比较小？AOB 事例：如图细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，小球从一定高度摆下。经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。请你通过下面的计算对这一经验进行论证。已知：绳长L=0.8m，质量m=0.1kg的小球从某一高度摆下后到达最低点A的速度为v=4m/s。小球到达最低点时对细绳的拉力有多大？若在O点的正下方0.4 m 的B处钉一个钉子，求细绳与钉子相碰时，小球对细绳的拉力？(g=10m/s2)巩固练习1、细绳一端系一个物体，使物体绕另一端在光滑水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A线速度一定时，线长容易断 B向心加速度一定时，线短容易断C角速度一定时，线短容易断 周期一定时，线长容易断1、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，紧靠着一个物体随圆筒一起运动，物体所受的向心力是由下列哪个力提供：( )A重力B弹力C静摩擦力D滑动摩擦力2、一轻杆一端固定一质量为m 的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，以下说法正确的是：( )A 小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零B 小球过最高点时最小速度可以为零C 小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D 小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反AB3、如图所示，质量均为m的两物体用细线悬着，穿过固定在圆盘中央光滑的小孔，物体A与转盘的动摩擦因数为，为使A在离盘的中心距离为R处与盘相