高一物理向心力 向心加速度五 人教版

1、高一物理向心力 向心加速度五一、教学目标1、知识目标（1）理解向心加速度和向心力的概念；知道产生向心加速度的原因；（2）知道向心力大小与哪些因素有关，理解向心力公式的确切含义，并能用来进行计算；（3）知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在圆周上某一点的向心加速度和向心力。2、能力目标（1）学会用运动和力的关系分析问题；（2）理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。二、教学重点、难点分析1重点：理解向心力和向心加速的概念。知道向心力大小Fmr2mV2/r，向心加速的大小ar2V2/r，并能用来进行计算。2难点：匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。三、教学

2、方法 实验法、讲授法、归纳法、推理法。四、教 具 向心力演示器、钢球、木球、细绳。五、教学过程（一）引入新课:由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，匀速圆周运动是变速曲线运动，运动状态时刻在改变。所以做匀速圆周运动的物体一定有加速度，所受合外力一定不为零。而力是改变物体运动状态的原因。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。（二）进行新课1、向心力OF 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，原来细绳处于松驰状态，用手轻击小球，小球先做匀速直线运动，当绳绷直后，小球做匀速圆周运动。讨论：绳绷紧前，小球为什么做匀速直线

3、运动？绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？结论：做匀速圆周运动的小球，受到的绳的拉力就是它的合力，这个拉力方向始终指向圆心，方向不断变化，不改变速度的大小，只改变速度的方向。（1）概念：做匀速圆周运动的物体受到的始终指向圆心的合力，叫做向心力。（2）向心力的作用效果：只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。向心力指向圆心，而物体运动的方向沿切线方向，物体在运动方向不受力，速度大小不会改变，所以向心力的作用只是改变速度的方向，不改变速度的大小。2、向心力的大小（介绍向心力演示器的构造和使用方法 ）实验操作：（1）

4、用质量不同的钢球和铝球，使他们运动的半径r和角速度相同，观察得到，向心力的大小与质量有关，质量越大，向心力也越大。（2）用两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系。（3）仍用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。实验结果：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度都有关系。通过控制变量法、定量测数据，可得到匀速圆周运动所需的向心力大小为F=mr2根据线速度和角速度的关系Vr可得，向心力大小跟线速度的关系为F=mv2/r3、向心加速度（1）加速度的方向：做匀速圆周运动的物体，在向心力F的作用下必然要产生一个加速度，据牛顿定

5、律得，加速度的方向与向心力的方向相同，始终沿半径指向圆心。做匀速圆周运动物体的沿半径指向圆心的加速度，叫做向心加速度。（2）向心加速度的大小 由Fma得 a=2r = v2/r = 42r/T2 OA4、说明：（1）向心力的实质就是做匀速圆周运动的物体受到的合外力。它是根据力的效果命名的，不是一种新的性质的力，在受力分析时不能重复考虑。（2）匀速圆周运动的实质是在大小不变方向时刻变化的变力作用下的变加速曲线运动。做匀速圆周运动物体，向心力的大小不变，方向总指向圆心，是一个大小不变方向时刻变化的变力。向心加速度也是大小不变方向时刻变化的，不是一个恒矢量。思考与讨论：一个圆盘可绕通过圆盘中心O且垂

6、直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个小木块A，它随圆盘一起运动做匀速圆周运动，如图所示。木块受几个力的作用？各是什么性质的力？方向如何？木块所受的向心力是由什么力提供的？（分析：略）（三）巩固练习：1、一个做匀速圆周运动的物体，当它的转速度为原来的2倍时，它的线速度、向心力分别变为原来的几倍？如果线速度不变，当角速度变为原来的2倍时，它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍2、练习五中的（3）（4）（5）（四）布置作业1、书面：P95P96 练习五 1、2、7；P101 习题 5、62、看阅读材料向心加速度公式的推导3、做一做感受向心力向心力 向心加速度（习题课）一、 教学目标1、进一步掌

7、握向心力、向心加速度的有关知识，理解向心力、向心加速度的概念。2、熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题二、重点难点1、重点：理解向心力、向心加速度的概念并会运用它们解决实际问题。2、难点：应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题。三、教学方法讲练结合四、教具五、教学过程（一）引入：上节课我们学习了向心力、向心加速度的知识，要掌握它们的含义及求解公式，弄清它们间的联系，我们通过习题课加深对上节课知识的理解和应用。（二）复习提问1 什么是向心力、向心加速度？2、向心力和向心加速度的大小怎样计算？3、填写下列提纲：（1）向心力做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向 ，所

8、以叫 向心力公式:_,向心力总是指向圆心，而线速度沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的 而不改变线速度的 （2）向心加速度 向心力产生的加速度也总是指向_，叫_公式:2_（三）例题精讲【例题1】A、B两质点均做匀速圆周运动，mAmB=RARB=12，当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？总结：解这类题关键在于熟练掌握向心力和向心加速度的表达式并能灵活应用。图 1【例题2】如图1，A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物与转盘的最大静摩擦因数均为，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴2R，若三物

9、相对盘静止，则 答案：BCDA每物均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用BC的向心加速度最大CB的摩擦力最小D当圆台转速增大时，C比B先滑动，A和B同时滑动图 2【例题3】如图，线段OA=2AB，AB两球质量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比TBA：TOB为 答案：AA23 B32 C53 D21（四）课堂练习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=v2/r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2如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1r2，O

10、1C=r2，则三点的向心加速度的关系为AaA=aB=aC BaCaAaBCaCaAaA图3下列关于向心力的说法中，正确的是A物体由于做圆周运动产生了一个向心力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，其向心力不变D向心加速度决定向心力的大小4有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么A两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C两个球以相同的周期运动时，短绳易断D不论如何，短绳易断5一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为r的球面，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不

11、变，则A木块的加速度为零B木块所受合外力为零C木块所受合外力的大小一定，方向改变D木块的加速度大小不变6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它描述的是向心力变化的快慢D它描述的是转速的快慢7如图所示，原长为L的轻质弹簧，劲度系数为k，一端系在圆盘的中心O，另一端系一质量为m的金属球，不计摩擦，当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为L，则盘旋转的向心加速度为_，角速度为_。图8小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速率为a，则A小球受到的合力是一个恒力B小球运动的角速度为C小球在时间t内通过的位移为D小球的运动周期为29汽车在半径为R的水平弯道

12、上转弯，车轮与地面的摩擦系数为，那么汽车行驶的最大速率为_。参考答案：1ABCD 2C 3B 4B 5CD 6A 图 7 8BD 9（五）布置作业 课后完成下列题目1下列说法正确的是A匀速圆周运动是一种匀速运动B匀速圆周运动是一种匀变速运动C匀速圆周运动是一种变加速运动D物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小2如图所示为质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线表示质点P的图线是双曲线，表示质点Q的图线是过原点的一条直线由图线可知A质点P的线速度大小不变B质点P的角速度大小不变C质点Q的角速度随半径变化D质点Q的线速度大小不变3如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是图A重力 B弹力C静摩擦力 D滑动摩擦力4一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需的向心力是 N5甲乙两质点绕同一圆心做匀速圆周运动，甲的转动半径是乙的34，当甲转60周时，乙转45周，甲乙两质点的向心加速度之比 6水平转盘上放一小木块，当转速为60r/min时，木块离轴8 cm，并恰好与转盘间无相对滑动；当转速增加到120 r/min时，木块应放在离轴 cm处才能刚好与转盘保持相对静止7图是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无