2016-2017学年人教版必修二第六节向心力第1课时学案.docx

PAGE 21 PAGE  第六节　向心力 [学习目标]　1.理解向心力是一种效果力，其效果是产生向心加速度，方向总是指向圆心．　2.知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．　3.知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力． [学生用书P26] 一、向心力(阅读教材P23～P24) 1．定义：做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力叫向心力． 2．方向：始终沿半径指向圆心． 3．计算式：(1)Fn＝meq \f(v2,r)；(2)Fn＝mω2r. 拓展延伸?———————————————————(解疑难) 1．向心力是根据力的作用效果命名的，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力，受力分析时不能添加向心力． 2．向心力的作用效果是产生向心加速度，即只改变线速度的方向，不改变线速度的大小． 3．物体做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与线速度方向垂直且指向圆心． 1.(1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力．(　　) (2)向心力和重力、弹力一样，都是根据性质命名的．(　　) (3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力．(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√ 二、变速圆周运动和一般的曲线运动 (阅读教材P24～P25) 1．变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动． 2．一般的曲线运动的处理方法 一般的曲线运动，可以把曲线分割成许多极短的小段，每一小段可看做一小段圆弧．研究质点在每一小段的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理． 拓展延伸?———————————————————(解疑难) 　变速圆周运动的受力分析 做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心．这一力F可以分解为互相垂直的两个力：跟圆周相切的分力Ft和指向圆心方向的分力Fn. 物体做加速圆周运动时，合力方向与速度方向夹角小于90°，如图甲所示，其中Ft使v增大，Fn使v改变方向． 同理，F与v夹角大于90°时，Ft使v减小，Fn改变v的方向，如图乙所示． 2.(1)变速圆周运动的向心力并不指向圆心．(　　) (2)变速圆周运动的向心力大小改变．(　　) (3)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变．(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)√  　　　　　　　向心力来源的分析 [学生用书P27] 　物体做圆周运动时，向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供．几种常见的匀速圆周运动的实例如下： 实例受力分析力的分解满足的方程不需分解FN＝mg Ff＝mω2rFcos θ＝mg Fsin θ＝mω2lsin θFNcos θ＝mg FNsin θ＝mω2rF升cos θ＝mg F升sin θ＝mω2rFN＝Mg FT＝mg＝Mω2r——————————(自选例题，启迪思维)  (2015·抚顺高一检测)如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况是(　　) A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B．摩擦力的方向始终指向圆心O C．重力和支持力是一对平衡力 D．摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力 [思路点拨]　(1)向心力是效果力，受力分析时不考虑向心力． (2)向心力的方向始终指向圆心． [解析]　物体随水平圆盘做匀速圆周运动时，受到重力G和圆盘对它的支持力FN，是一对平衡力，不能提供向心力，因此充当向心力的只能是圆盘对物体的静摩擦力，方向指向圆心，故B、C、D正确．A选项中多加了一个向心力，应明确这里的向心力就是静摩擦力，故A错误． [答案]　BCD (2015·安庆高一检测)在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力及摩擦力Ff的图是(　　) [解析]　滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，故滑动摩擦力的方向沿圆周的切线方向，B、D错误；小滑块做匀速圆周运动，其合外力提供向心力，故A正确，C错误． [答案]　A  如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是(　　) A．绳的拉力 B．重力和绳拉力的合力 C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 [解析]　 如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力的作用，向心力是指向圆心方向的合力．因此，可以说是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以说是各力沿绳方向的分力的合力，选项C、D正确． [答案]　CD [借题发挥]　小球做变速圆周运动，绳的拉力与重力的合力不是向心力(在最低点除外)． 　　　　　　　匀速圆周运动的处理方法