高中物理-向心力教学课件设计

第六章圆周运动6.2向心力必修第二册

【学习目标】1.了解向心力的概念，知道它是根据力的效果命名的。2.体验向心力，会分析向心力的来源。3.掌握向心力的表达式，并能用来进行计算。“温故”1.线速度定义式：2.角速度定义式：线速度与角速度关系：3.匀速圆周运动的定义：4.周期：线速度与周期：作匀速圆周运动的物体，每转一周所用时间线速度大小不变的圆周运动讨论做匀速圆周运动的物体受力特点一个小球在细线的牵引下，绕图钉在光滑水平面上做匀速圆周运动，讨论小球所受合力及其特点mgNF“知新”二.向心力1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的

的合力。2.方向：始终指向

，与

方向垂直。3.作用：对于做匀速圆周运动的物体，物体的速度大小

，因此，所受合力只改变速度的

。4.效果力：向心力由某个力、某个力的分力或者几个力的合力提供，是根据力的作用效果命名的。总指向圆心圆心速度不变方向OθO'圆锥摆例1.小球在细线作用下，在水平面内做匀速圆周运动体验向心力的来源体验向心力，并讨论什么因素会影响向心力大小请大家准备好结实柔软的细线和一个小的饮料瓶和适量的水，把细线一端拴牢瓶子，瓶子里装少量水，拧紧盖子。手拉住细线的另一端，让水瓶在水平面内做匀速圆周运动。可以增减线长、水量和快慢，感受一下手受的拉力有什么不同，向心力有什么不同？结果：你感觉向心力与什么因素有关？2.向心力的大小实验ABC用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与m、ω和r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。（1）探研影响向心力大小因素的实验装置如图所示，本实验用到了

法①把两个相同的小钢球分别放在A、C两位置，调整传动皮带使塔轮半径之比为，角速度之比

摇动手柄，稳定时，标尺示数之比为

，结论是：。

②把两个相同的小钢球分别放在B、C两位置，调整传动皮带使塔轮半径相同，B、C两点半径之比为，摇动手柄，稳定时，标尺示数之比为

，结论是：。

控制变量质量、半径一定，向心力与角速度平方成正比3：24：13：2质量、角速度一定，向心力与半径成正比2：1③把质量之比为小钢球和小铝球分别放在A、C两位置，调整传动皮带使塔轮半径相同，摇动手柄，稳定时，标尺示数之比为

，结论是

。3：13：1半径、角速度一定，向心力与质量成正比例2.如图所示，是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为，女运动员的质量为，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为，求：（1）男运动员对女运动员的拉力大小。（2）两人转动的角速度。解析:(1)女运动员受重力及细线的拉力两个力作用,如图所示,竖直方向Tcos

θ=mg故拉力大小(2)由牛顿第二定律知故两人转的角速度例3.如图所示，半径为r的圆桶绕中心轴OO‘匀速转动，角速度为ω，一小块质量为m的小滑块，靠在圆桶内壁与圆桶保持相对静止，求小滑块对桶的摩擦力和压力大小各为多少？解:由二力平衡得

f=mg

由牛顿第三定律得桶受摩擦力f桶=f=mg由牛顿第二定律得N=mω2r由牛顿第三定律得F压=N=mω2rmgfN1.知道物体做圆周运动轨道所在的平面,明确圆心和半径是解题的一个关键环节。2.分清向心力的来源,受力分析，明确向心力是由什么力提供的。3.根据线速度、角速度