3.2科学探究：向心力 课件-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

3.2科学探究：向心力 鲁科版（2019）必修二 高一物理 《鲁科版物理必修1（2019）》 历城二中•高一物理组 1、导入新课 向心力 1.飞椅与人在静止时受到哪些力，这些力的合力是怎样的？ 2.飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中拉绳还在竖直方向吗？ 实验探究 取一根细绳，一端系一小球，另一端固定在一枚图钉上。将图钉钉于水平光滑木板上，如图所示。 （1）用手指沿小球与图钉连线的垂直方向轻轻弹击小球，在细绳未伸直前，小球做什么运动？ v （2）用手指弹击小球，方向同上，加大弹击力量，使小球运动过程中细绳伸直。细绳伸直后，小球做什么运动？ v ①细线的松弛或绷直使小球在受力上有什么差别？ ②是什么力改变了小球的运动方向，使小球做圆周运动？ ③实验中发现圆周运动的受力与抛体运动有什么差别吗？ 思考： 定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力。 向心力 问题2：月球绕地球做匀速圆周运动过程中的什么力提供向心力？ 问题3：随水平圆台一起匀速转动的人或物体什么力提供向心力？ 向心力 总结： （1）效果力： （2）向心力的来源： （3）向心力的作用效果：不改变线速度的大小，只改变线速度的方向。 向心力 2、探究影响向心力大小的因素 A B 问题1：物体做圆周运动所需要的向心力大小可能会与哪些因素有关？ 问题2：要研究向心力大小与几个物理量的关系，应采用什么实验方法？ （1）感受向心力大小 （2）探究向心力大小的表达式 问题1：实验过程中为何要控制变量？在此情况下，向心力大小与各相关因素分别有什么关系？ 问题2：你能写出向心力的大小计算公式吗？ 问题3：根据 推导，向心力与线速度的关系式是什么？ (3) DIS实验：探究影响向心力大小的因素 3、向心加速度 （1）结合牛顿第二定律推导向心加速度公式 （2）运动学方式推导向心加速度 4.变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 ☆交流讨论： 问题1：荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千向下荡时，小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？ 问题2：绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？运动过程中， 公式还适用吗？ 1、变速圆周运动 变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力，合外力通常产生两个作用效果： （1）切向分力，只改变速度的大小 （2）法向分力，只改变速度的方向 F 切 F向 2、一般曲线运动的处理方法 一般曲线运动，可以把曲线分割成许多很短的小段， 每一小段可看作一小段圆弧。圆弧弯曲程度不同， 表明它们具有不同的半径。这样，质点沿一般曲线运动时， 可以采用圆周运动的分析方法进行处理。 $