必修二第五章5、6向心力.ppt

1、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？为什么？ 1、小球受哪些力的作用？ 3、向心力的计算公式 用圆锥摆粗略验证向心力公式 思考题： 1、实验器材有哪些? 铁架台、细线、钢球、白纸、刻度尺、秒表 2、简述实验原理(怎样达到验证的目的)． m rω2 = mgtanθ 3、实验过程中要测量记录哪些数据? 半径r，运动n圈所用时间t，小球距悬点的竖直高度h 4、实验过程中产生误差的原因主要有哪些? 小球在最低点时,速度不会发生突变,而圆周运动的半径突然变小; 课 堂 小 结 向心力： ⑴ 大小： ⑵ 方向： ⑶ 作用效果： ⑷ 来源： * * 5、6 向心力 必修二 第五章 曲线运动 学习目标 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力大小与哪些因素有关，理解公 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，可用上述公式求 质点在某一点的向心力。 学习重点 明确向心力的意义、作用、公式并学会简单 应用。 学习难点 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式实验，及 做一做实验，增加对向心力的感性认识。 2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。 3、做圆周运动的物体一定受力吗？ 思考： 做圆周运动的物体的受力有什么特点？ 受力的方向和大小如何确定？ 观看视频，感受向心力冰上芭蕾[普清版] (2).mp4 花 样 滑 冰 N G F 2、这几个力的合力是什么？沿什么方向？ 这个合力起什么作用？ 小球在水平面内做匀速圆周运动 v F v F v F F v 做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，与速度V方向垂直 2、方向：总是指向圆心，与速度方向垂直，方向不断变化。 一、向心力“Fn” 1、定义：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。 新课教学 O F F F V V V O 效果：只改变速度方向， 不改变速度大小。 小球受到哪些力的作用？ 向心力由什么力提供？ r θ O G F合 F 结论: 向心力由拉力F和重力G的合力提供 思考： 1、江苏南通在北纬32°，求南通所在处质量为1Kg的物体绕地轴做圆周运动所受向心力是多大？（设地球半径R=6400km，COS32°=0.85） A O R r 分析：首先应明确物体做匀速圆周运动，再确定圆周轨迹、圆心及半径。 物体随地球自转的角速度 ω =2 π/T 圆周半径r=R ? cos32° ∴Fn=mω2r =m ( 2 π/T) 2 R·cos32° 代入数据可得Fn=2.87×10-2N O’ 课堂练习 2、如图，质量为m的小物体在水平转台上随转台以周期T作匀速圆周运动，物体到转轴的距离为d、物体与转台动摩擦因数为μ，求： ⑴对物体进行受力分析， 说明是哪些力提供向心力。 ⑵向心力大小。 G FN Ｆf 小球在光滑的半球碗内做匀速圆周运动 N mg F合 G FN Ff 一物体紧贴在圆桶内壁上,与圆桶一起匀速转动 实例分析 学案： 例1 1、向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的合力，也可以是某个力，还可以是某个力的分力。在对物体进行受力分析时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。 2、向心力的作用效果只改变速度的方向，不改变速度的大小。 3、向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。 4、由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心。 （学生由以上实例总结向心力的特点，老师概括） 二、变速圆周运动和一般曲线运动 阅读课本回答以下问题： 1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？ 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？ 2、怎么分析研究一般的曲线运动？ 1、做变速圆周运动的物体所受的力 F Fn Ft Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向. 加速 v v v 单摆的变速圆周运动 （1）释放单摆，让钢球来回摆动。 （2）观察小球从释放到最低点的运动过程中，小球的速度大小如何变化? 2、问题 （1）学生分析那个力做了向心力？ （2）摆球的线速度大小为什么会不断变化？ 2、处理一般曲线运动的方法： 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径.注意到这点区别之后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行