向心力课件-高一下学期物理

第2节科学探究：向心力第1课时第三章

圆周运动学习目标1.理解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的。2.感受影响向心力大小的因素，通过实验探究它们之间的关系。3.掌握向心力的表达式，能够计算简单情境中的向心力。如果物体不受力，它会做什么运动？匀速圆周运动的实质是什么?提示：匀速直线运动或静止。提示：变速曲线运动。变速运动就意味什么？提示：加速度不为零或合力不为零。010203那么做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点？

取一根细绳，一端系一小球，另一端固定在一枚图钉上。将图钉钉于水平光滑木板上，如图所示。

（1）用手指沿小球与图钉连线的垂直方向轻轻弹击小球，在细绳未伸直前，小球做什么运动？

（2）用手指弹击小球，方向同上，加大弹击力量，使小球运动过程中细绳伸直。细绳伸直后，小球做什么运动？vv①细线的松弛或绷直使小球在受力上有什么差别？②是什么力改变了小球的运动方向，使小球做圆周运动？③实验中发现圆周运动的受力与抛体运动有什么差别吗？想一想1、拉力改变了小球的运动方向，使它做圆周运动。2、拉力始终与速度垂直3、所以拉力不对小球做功，不改变小球的速度大小始终指向圆心ONF拉N与G相平衡，合力为F拉GOF拉F拉F拉VVvO做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。1.定义知识点一：向心力（1）向心力方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）（2）向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小（3）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以向心力是变力OFFFvvv2.向心力的特点那么向心力是怎样产生的，他是物体受到的吗？ωOr（5）向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。（4）向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。3.向心力的来源实力分析FGFnθωθmOrmgFNFnyxO'ORθωmmgFNF合yxFn＝mgtanθOF引F合＝F引＝F向OmgNfOmgN【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】F向＝N+mgF向

＝f做一做实验步骤：（1）在绳子的一端拴一个小沙袋，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。沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。（2）保持沙袋转动的速度和绳的长度不变，改变沙袋的质量感受向心力的变化。（3）保持绳的长度和沙袋的质量不变，改变沙袋转动的速度感受向心力的变化。（4）保持沙袋的质量和沙袋转动的速度不变，改变绳的长度，感受向心力的变化。感受向心力实验器材：绳子、小沙袋r实验结论：做圆周运动的物体所受向心力的大小与物体的质量、速度、轨道半径等因素有关系。向心力的大小与物体的质量、速度、轨道半径有什么样关系呢？我们可以通过向心力演示器对此进行更深入的研究。知识点二：探究影响向心力大小的因素1.实验器材：向心力演示器、两个质量相同的钢球和一个质量小的铝球。向心力演示器12435876向心力演示器的构造匀速转动手柄1、变速塔轮2和3、长槽4和短槽5、横臂6、弹簧测力套筒7、标尺8。2.原理：匀速转动手柄，使变速塔轮以及长槽和短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供。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。根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。3.实验方法：控制变量法当m、r一定时，F与ω的关系当m、w一定时，F与r的关系当r、w一定时，F与m的关系（1）把两个质量不同的小球分别放在长槽和短槽上，调整塔轮上的皮带和小球在位置，使两球的转动半径和角速度都相同。转动手柄，观察向心力的大小与质量的关系。（2）换两个质量相同的小球，使两球的角速度相同。再增大长槽上小球的转动半径，使两球的转动半径不同。转动手柄，观察向心力的大小与半径的关系。（3）若要研究向心力的大小，请按照你设计的实验步骤操作。4.实验步骤演示视频5.实验结论：

ω，R一定，F与ｍ成正比m，R一定，F与ω成正比m，ω一定，F与R成正比你还能推导出其他向心力的公示么？

1.下列关于向心力的叙述中，不正确的是（）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，除了受到别的作用力外，还受到一个向心力的作用C．向心力只改变物体线速度的方向，不改变物体线速度的大小D．向心力可以由某个力来提供，也可以由某几个力的合力来提供，或者由某一个力的分力来提供B2.(多选)关于向心力，以下说法正确的是（）A.向心力就是除物体所受重力、弹力、摩擦力以外的一种新力B.向心力就是做匀速圆周运动物体所受的合力C.向心力是匀速圆周运动物体线速度变化的原因D.物体不受向心力的作用，物体也能做匀速圆周运动BC3.如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗后，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，则提供小球做匀速圆周运动的向心力是（）A．小球的重力 B．小球对漏斗的压力C．漏斗对小球的弹力 D．漏斗对小球的弹力沿水平方向的分力D4.长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线上端固定