资源描述
高一 物理 必修二 5.6 《向心力》导学案
【学习目标】
1、理解向心力的概念,会分析向心力的来源。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。
3、能够应用向心力公式求解圆周运动相关问题。
【教学重点】 向心力的概念,会分析向心力的来源。
【教学难点】 向心力公式的运用。
【温故知新】
1.向心加速度的表达式是: 或 。
2.牛顿第二定律的表达式是: 。
3.矢量的合成遵循 定则,如力,速度,位移等的合成。
【新课学习】
一、向心力的定义及性质
自主阅读课本23页和24页第一段,完成填空:
1.向心力的定义: 做匀速圆周运动的物体,会受到指向 的合力,这个合力叫做向心力。
2.向心力的方向:向心力总是指向圆心,始终与 垂直,
3.向心力的作用:只改变线速度的 而不改变线速度的 。
练习1. (多选)关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.做匀速圆周运动物体的向心力是不变的
C.向心力是根据力的作用效果命名的
D.向心力只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
二、向心力的来源
自主阅读课本24页第一段,完成填空:
向心力的来源:向心力是根据力的 命名的,可以是各种性质的力,也可以是它们的 ,还可以是某个力的 。
练习2.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止.试回答:(1)物体受到几个力的作用?
(2)物体做匀速圆周运动的向心力是哪个或那些力提供的?
练习3.分析下面几种情况中作圆周运动的物块或小球的向心力来源。
三、向心力的表达式
动手推导:由牛顿第二定律和向心加速度的公式,推导向心力的表达式:
Fn=ma= 或者Fn=
字母
物理量
单位
字母
物理量
单位
Fn
ω
m
r
v
练习4.如图所示,长度为L=5m的轻杆,一端固定质量为m=0.5 kg的小球A(小球的半径不计),另一端固定在一转动轴O上.小球绕轴在水平面上匀速转动 ,线速度大小为 5 m/s .试求:
(1)小球的向心加速度大小 (2) 轻杆对小球的拉力大小
【巩固提升】
1.下列关于匀速圆周运动的说法,正确的是( )
A.匀速圆周运动是一种平衡状态
B.匀速圆周运动是一种匀速运动
C.匀速圆周运动是一种匀变速运动
D.匀速圆周运动是一种速度、加速度和向心力都不断改变的运动
2.下面关于向心力的叙述中,错误的是( )
A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,是一个变力
B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力
D.向心力只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
L
m
θ
3.如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,则关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球受拉力和向心力的作用
C.摆球受重力和拉力的作用
D.摆球受重力和向心力的作用
4.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 ( )
A.重力 B.弹力
C.静摩擦力 D.滑动摩擦力
5.(多选)在光滑的水平面上,用长为l的细线拴一个质量m为的小球,
以角 速度ω做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. l、ω不变,m越大线越易被拉断 B. m、ω不变,l越小线越易被拉断
C. m、l不变,ω越大线越易被拉断 D.m不变,ω越小线受到的拉力越小
6.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,角速度之比为4:3,则它们的向心力之比为( )
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
7.如图所示,线段OA=AB=10cm ,A、B两球质量都为0.1kg.当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度6rad/s转动时,求:
(1)A球的向心力是多大? (2)B球的向心力是多大?
(3)两线段了TAB与TOA的拉力之比为多少?
【课堂小结】
一、基础知识
1.向心力定义: 做匀速圆周运动的物体,会受到指向 的合力,这个合力叫做向心力。
2.向心力方向:向心力总是指向圆心,始终与 垂直,
3.向心力作用:只改变速度的 而不改变速度的 。
4.向心力来源:向心力是根据力的 命名的,可以是各种性质的力,也可以是它们的 ,还可以是某个力的 。
5向心力的表达式:F=ma= =
二、方法与注意事项
1.向心力只是效果力,在受力分析时,不能把向心力作为物体受到的力
2.弄清向心力表达式中每个字母代表的物理量和单位,以便定量计算时,对号入座。
3. 在进行有关向心力的定量比较时,注意 控制变量法 的应用
【作业】 1. 课堂新坐标 18-19页
2.思考:变速圆周运动的合力也是完全充当向心力吗?
【当堂检测】
高一物理必修2 当堂检测(007) 5.6 向心力 2018.3.
班级 姓名 成绩
1.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是( )
A.向心加速度 B.线速度 C.向心力 D.角速度
2.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 ( )
A.物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B.物体所受的合外力提供向心力
C.向心力是一个恒力,它的大小和方向都不变 D.向心力的大小—直在变化
3.如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A的受力情况是( )
A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C.重力、支持力、向心力、摩擦力 D.以上均不正确
4.(多选)下列关于向心力的说法中正确的是( )
A.向心力的方向保持不变
B.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的,但受力分析时应该画出
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力
D.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢
5. 如图所示,长0.40m的细绳,一端拴一质量为0.2 kg的小球,在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动,若运动的角速度为5.0 rad/s,求绳对小球需施多大拉力?
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