全优课堂物理必修第二册(人教版)课件第6章 2 第1课时.pptxVIP

第六章圆周运动; 1.理解向心力的概念，知道向心力的方向和作用效果．2.学会探究向心力大小的方法．;课前·自主预习;1．定义

做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向_______，这个指向圆心的力叫作________．

2．方向

始终沿半径的方向指向________．;3．效果

只改变____________，向心力是根据______________命名的．

4．来源

由________或者______________提供，还可以由某个力的分力来提供．;如图所示，转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘

上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速

度做匀速圆周运动．小球做圆周运动的向心力由

横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反

作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，

从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小．;(1)保持ω和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与质量m之间的关系(如图甲所示)，记录实验数据．;(2)保持m和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与角速度ω之间的关系(如图乙所示)，记录实验数据．

(3)保持ω和m相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与半径r之间的关系(如图丙所示)，记录实验数据．;实验结果;课堂·重难探究;例1(2023年江门名校月考)用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关．;(1)本实验采用的科学方法是________．

A．控制变量法 B．累积法

C．微元法 D．放大法

(2)在研究向心力大小F与质量m关系时，要保持________相同．

A．ω和r B．ω和m

C．m和r D．m和F

(3)如图所示，如果两个钢球质量和距离转轴的半径相等，则是在探究向心力F的大小与________的关系．

A．质量m B．半径r

C．角速度ω D．线速度v;【答案】(1)A(2)A(3)C

【解析】(2)根据F＝mω2r可知在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持ω和r相同，故选A.

(3)两边圆盘是通过皮带连起来的，边缘线速度相等，但是两个轮半径不等，导致两个轮的角速度ω不等，钢球质量m相等，同时两个小球绕轴做圆周运动的半径r是相同的，根据公式F＝mω2r来研究向心力与角速度ω之间的关系，故选C.;变式1(2024年广州实验外语学校期中)用如图所示的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．转动手柄1使长槽4和短槽5分别随变速塔轮2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而

露出标尺8，标尺上的红白相间的等分格显

示出两个小球所受向心力的比值．;

(1)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层和第三层，匀速转动手柄，可以探究__________(填字母代号)；

A．向心力的大小与质量的关系

B．向心力的大小与半径的关系

C．向心力的大小与角速度的关系;

(2)某次实验中把两个大小相同的钢球和铝球(钢球质量更大)分别放在长槽和短槽如图中所示位置，皮带所在左、右塔轮的半径相等．在逐渐加速转动手柄过程中，观察左、右标尺露出红白等分标记长度，发现露出的长度之比会__________(填“变大”“不变”“变小”或“无法确定”).

;【答案】(1)C(2)不变

【解析】(1)两个小球质量相同，它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，匀速转动手柄，从而改变小球的转动角速度，这可以探究向心力的大小与角速度的关系，故选C.;小练·随堂巩固;1．如图实验中，小明同学把两个完全相同的小球分别放在A、C位置，将皮带调至塔轮的某一层上．匀速转动手柄时，左边标尺露出4个分格，右边标尺露出1个分格，则 ()

A．A、C位置处的小球转动

所需的向心力之比为1∶4

B．此实验是为了探究向心力

大小的表达式

C．在该实验中，主要利用了理想实验法

D．塔轮的边缘角速度一定相等;

【答案】B

【解析】小球转动所需的向心力之比等于标尺露出的格数之比，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为4∶1，A错误；此实验利用控制变量法．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，即探究向心力大小的表达式，B正确，C错误；塔轮的边缘是用皮带传动，线速度一定相等，由于半径不一定相同，则角速度不一定相等，D错误．;2．如图甲是“探究向心力大小”实验时的照片，图乙是传动部分示意图，左侧自上而下三轮的半径分别为1.5r、2.4r、3r，右侧自上而下三轮的半径分别为1.5r、1.2