高中物理向心力 向心加速學(xué)案.doc

課時(shí)2：向心力 向心加速度授課時(shí)間： 班級(jí) 座號(hào) 姓名 一、預(yù)習(xí)作業(yè) A知識(shí)連線 1、物體分別做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合外力F合與速度0存在什么關(guān)系？ 2、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪幾個(gè)？這幾個(gè)物理量有什么特點(diǎn)？ 3、由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力有何特點(diǎn)？它的大小、方向各怎樣呢？加速度又如何呢？ 4、演示實(shí)驗(yàn)： 在光滑的水平板上用手牽繩子拉小球，使小球做圓周運(yùn)動(dòng)：思 考：（1）小球受到哪幾個(gè)力的作用，合力是什么，有什么作用？ （2）牽繩子的手有什么感覺？如果松手，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 實(shí)驗(yàn)探究：向心力大小與哪些因素有關(guān)？ （猜想向心力F向與m、r、的關(guān)系）實(shí)驗(yàn)過(guò)程a：運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度相同，質(zhì)量不同，比較向心力的大小b：質(zhì)量相同，運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系c：質(zhì)量相同，運(yùn)動(dòng)角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表格二球相同的物理量不同的物理量觀察結(jié)果1 r、 mm越 ，F(xiàn)向越 2 m、 rr越 ，F(xiàn)向越 3 m、r 越 ，F(xiàn)向越 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：F向隨r、w、m的增大而增大精確實(shí)驗(yàn)可得：向心力的大小等于物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度的平方的乘積向心力的表達(dá)式：F向 向心加速度的表達(dá)式：a向 向心力還可以用F向=m2/r來(lái)表達(dá)， 向心加速度也可表示為a=2/r向心力、向心加速度方向： 5、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)線速度：大小不變，方向始終沿著各點(diǎn) ，是變速度向心力F：大小不變，方向始終指向 ，是變力向心力的作用效果： 向心加速度a：大小不變，方向始終指向圓心，是 向心加速度物理意義：它是表示物體速度方向改變快慢的物理量注意： a)當(dāng)w一定時(shí)，a與r 當(dāng)v一定時(shí)，a與r b)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需要的向心力就是物體所受的 。c)向心力是一個(gè)效果力，可以是一個(gè)力，也可能是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，不能認(rèn)為物體受到一些力作用外，還另外受到向心力。二、范例分析【例1】系著繩子的小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓心在哪里，受到幾個(gè)力的作用？向心力是什么？系著繩子的小球在豎直平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的受力情況如何？(3)在圓柱筒內(nèi)附有一物塊，圓柱筒繞其軸線做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物塊受到哪些力的作用？(4)轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒有相對(duì)滑動(dòng)，物體受到哪些力的作用？向心力由什么提供的？（圖3）（圖4）（圖2）（圖1）甲乙raO【例2】一個(gè)2kg的物體在半徑為0.5m的圓周上做周期為2s的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則向心加速度是多大？所需向心力是多大？ 三、實(shí)戰(zhàn)演練1、甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度a隨半徑r變化的關(guān)系圖象由圖象可以知道A、甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小保持不變 B、甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小保持不變C、乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小保持不變 D、乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小保持不變2、把一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物體通過(guò)兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩與豎直桿上A、B兩個(gè)固定點(diǎn)相連接，繩長(zhǎng)都是1m，AB長(zhǎng)度