人教版高中物理必修2第五章曲线运动6.向心力导学案.doc

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？