曲线运动-第五节向心力1

1、实验是科学之父-戴伯韬,甘肃省白银市一中教师:李学海,第五节向心力向心加速度,第五章曲线运动,学习目标1、理解向心加速度和向心力的概念2、知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。3、掌握向心力与向心加速度之间的关系。,一.匀速圆周运动1定义：2“匀速”指的是,质点沿圆周运动，如果,速率恒定,复习,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。,二.关系式线速度V=角速度=两者关系V=周期与频率T=频率与转速f=,S/t=2r/T,r,1/f,n都用国际单位,提出问题猜想与假设设计实验实验探究分析与论证交流与合作得出结论,课堂主线,预习课文并思考:做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点?加速度如何?,做一做

2、：水流星水平转盘绳拉小球,理想实验：在光滑水平桌面上，绳的一端拴住一个小球，绳的另一端固定于桌上，使小球做匀速圆周运动。,讨论：1.合外力是怎样的？2.这个力的方向有什么特点？3.这个力起什么作用？,在光滑水平面做匀速圆周运动,F拉,O,结论：,拉力提供了合力,方向始终指向圆心，称为向心力;不改变速度的大小(F切=0)，只改变速度的方向(F向与V垂直)。,体验向心力的大小：用细线连结的质量较小的钢球、木球，拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动,细线接近水平时,拉力近似等于向心力:1.改变2.改变3.改变,实验探究,转动快慢(使m、r相同),细线长短(使m、相同),小球质量(使、r相同),改变

3、,猜想：向心力可能与什么因素有关。,m、V、T、r、f、n,用向心力演示器来验证,弹簧测力套筒,转动手柄,长槽,短槽,小球,三层变速塔轮,标尺,挡板,弹簧测力套筒,两塔轮:皮带相连边缘各点线速度大小相等。,r同,同,与r成反比,使用方法：匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽、短槽匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。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杠杆的作用使弹簧测力套筒下降，标尺上露出的红白相间等分格可显示出两个球所受向心力的比值。,实验操作：,用两个相同的钢球和一个铝球，通过控制变量法研究质量m、半径r、角速度与向心力F的关系。,控制变量法某个事物

4、由多个因素(变量)相影响和制约时，将其它的因素进行控制（使之相等、相同，即影响相同），而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物的影响的方法。它是科学探究中的重要思想方法,F,m,F,F,r,2,实验结果：精确测量数据可得向心力大小为,根据Vr可得,一、向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体所受的2、作用效果：3、方向：、七公式:,指向圆心的合力。,只改变速度的方向，不改变速度的大小。,始终指向圆心,F=,向心力七公式,v,T,f,n,a,、v,F=m2r=m42f2r=m42n2r=mv=ma,向心力七公式,4、说明（1）向心力是效果力，它可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合

5、力，也可以是某个力的分力。（2）向心力是变力。,二、向心加速度1、定义：2、方向：3、七公式：,a,二、向心加速度1、定义：2、方向：3、七公式：,做匀速圆周运动的物体沿半径指向圆心的加速度.,总是沿半径指向圆心.,a,七公式：a=42f2r=42n2r=v=F/m,2r,4、说明：1）a是变量.方向时刻改变。2)a描述的是线速度方向变化的快慢,三、试分析向心力来源,1.卫星绕地球做匀速圆周运动,V,F,万有引力F提供向心力,2.物体随着水平圆盘一起做匀速圆周运动,FN与G相平衡，静摩擦力f提供向心力,3.在匀速转动的圆桶内壁上紧贴一物体,一起匀速转动,支持力FN提供向心力,4、细绳悬吊一小球

6、,小球在水平面上做匀速圆周运动,（1）拉力与G的合力提供向心力（2）拉力的分力提供向心力,、使小球沿光滑的漏斗壁做圆周运动,：重力和支持力的合力提供,练习1关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，错误的是()A由a=可知，a与r成反比B由a=2r可知，a与r成正比C由v=r可知，与r成反比D由=2n可知，与n成反比,ABCD,2下列关于向心力的说法中，正确的是A向心力是恒力B做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力C做匀速圆周运动的物体，其向心力方向不一定变D向心力属于性质力,(B),3关于向心加速度，下列说法正确的是A它描述的是线速度方向变化的快慢B它描述的是线速度大小变化的快慢C向心加速度方向不一定变D它描述的是转动的快慢,(A),小结,作业:1.书面:练习五2.看阅读材料向心加速度公式的推导,水流星,3.思考:水流星在竖直平面做非匀速圆周运动,在最低点和最高点各受哪些力?合外力是怎样的？,欢迎指导,甘肃省白银市一中（）教师:李学海,课件介绍:在2008年9月举行的白银市物理优质课竞赛中使用该课件获得了白银市第一名。,手机：,本教学课件采取“学生自主探究，教师启发导学”的新教法，充分调动学生自主学习，让学生自主探究。本教学设计让学生经历了“提出问题猜想与假设设计实验实验探究分析与论证交流