6.2 向心力-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册课件PPT（人教版）

浙江良品图书有限公司 精彩三年课程探究与巩固 物理 必修第二册 2023 第六章 圆周运动 6．2　向心力 单击此处编辑母版文本样式 1 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系 物理观念：建立向心力的概念，形成相互作用观。 科学思维：在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。 科学探究：提出问题——猜想与假设——实验验证——分析数据——得出结论 1．理解向心力 的概念、性 质、公式， 会分析向心 力的来源 2．会利用向心 力公式进行简 单的计算 1．理解向心力的 概念、性质、 公式，会分析 向心力的来源 2．会利用向心力 公式进行简单 的计算 3．能分析匀速圆 周运动中的供 求关系 单击此处编辑母版文本样式 知识点一　向心力 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________的力叫作向心力。 2．作用：改变速度的________。 3．方向：始终沿着________指向________。 4．向心力是根据力的_____________命名的，它是由 ____________________________提供的。 圆心 圆心 方向 半径 圆心 作用效果 某个力或者几个力的合力 单击此处编辑母版文本样式 [思辨] 判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。(　　) (2)向心力和重力、弹力一样，是性质力。(　　) (3)向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力。(　　) (4)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力。(　　) (5)圆周运动中，合外力等于向心力。(　　) × × √ √ × 单击此处编辑母版文本样式 知识点二　实验：探究向心力大小的表达式 1．实验器材：向心力演示器、两个质量相同的 钢球和一个质量小的铝球。 2．向心力演示器的构造：手柄1、变速塔轮2和3、长槽4、短槽 5、横臂6、弹簧测力套筒7、标尺8。 3．原理：匀速转动手柄1，使变速塔轮2、3以及长槽4和短槽5随 之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做 匀速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作用使弹簧测力套筒7下 单击此处编辑母版文本样式 降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标 记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 4．实验步骤 (1)探究向心力与质量的关系 让钢球与铝球的质量之比为2∶1，将钢球和铝球分别放在相 同半径处，皮带套在两个半径相同的变速塔轮上，转动手 柄。观察标尺上露出标度的格数，比较向心力的大小。 结论：其他条件相同的情况下，质量越大，标尺上露出标度 的格数越多，即向心力越大。 单击此处编辑母版文本样式 (2)探究向心力与角速度的关系 将两个质量相同的小钢球放在相同半径处，皮带套在两个半 径之比为2∶1的变速塔轮上，转动手柄观察标尺上露出标度 的格数，比较向心力的大小。 结论：其他条件相同的情况下，角速度越大，标尺上露出标 度的格数越多，即向心力越大。 (3)探究向心力与半径的关系 将两个质量相同的钢球分别放在不同半径处，皮带套在两个 半径相同的变速塔轮上，转动手柄观察标尺上露出标度的格 单击此处编辑母版文本样式 数，比较向心力的大小。 结论：其他条件相同的情况下，半径越大，标尺上露出标度 的格数越多，即向心力越大。 精确的实验表明，向心力的大小可以表示为Fn＝mω2r，再结 合v＝ωr，向心力的大小还可以表示为 单击此处编辑母版文本样式 [思辨] 思考题 一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体做圆周运动时向心力大小与角速度、半径的关系。在保证重物的质量m和做圆周运动的角速度ω不变的情况下，改变重物做圆周运动的半径r，得到几组向心力大小Fn与半径r的数据，记录到表1中。 表1　向心力Fn与半径r的测量数据 次数 1 2 3 4 5 半径r/mm 50 60 70 80 90 向心力Fn/N 5.46 6.55 7.64 8.74 9.83 单击此处编辑母版文本样式 在保证重物的质量m和做圆周运动的半径r不变的情况下，改变重物的角速度ω，得到几组向心力Fn和角速度ω的数据，记录到表2中。