第六章 2. 向心力-【重难点手册】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第六章圆周运动收 第2节 向心力 1.知道向心力是根据力的效果命名的，会分析向心力的来源 重点：圆周运动中向心力的来源及向心力 2.感受彩响向心力大小的因素，通过实验探究它们之间的关系 大小的表达式，并能计算向心力 3.掌提向心力的表达式，能够计算简单情境中的向心力. 难点：匀速圆周运动中的动力学问题， 4,知道变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法 门01必备知识梳理， 基础梳理 知识点1向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体总要受到指向圆心的合力的 冒敲黑板” 作用，这个合力叫作向心力 重力可以单独提供物体 2.方向：向心力的方向总是沿半径指向圆心，和质点运动方 做园周运动的向心力吗？ 向垂直，是个变力 分析：不可以，重力的方 3.作用效果：向心力的作用效果是只改变速度的方向，不改 向始终向下，而物体做圆周运 动的向心力方向时刻变化，所 变速度的大小 以重力不能单独提供物体做 4.向心力的来源：向心力是效果力，可以由重力、弹力、摩擦 圆周运动的向心力. 力等各种性质的力提供.向心力可以是物体所受的某几个力的合 力，也可以是某个力的分力 例①(2023·吉林长春实验中学高一期中)如图所示，水平 转台上放着一个纸箱A,当转台匀速转动时，纸箱相对于转台静止 关于这种情况下纸箱A的受力情况，下列说法正确的是(. A.受重力、台面的支持力、向心力和静摩 擦力 B.受重力、台面的支持力和静摩擦力 C.受重力和台面的支持力 D.受重力、台面的支持力和向心力 解析园当转台匀速转动时，纸箱相对于转台静止，所以纸箱A 受重力、台面的支持力和静摩擦力，其中静摩擦力提供纸箱随转 台一起做圆周运动的向心力，向心力是效果力，是一种力或几种 力的合力，不是某种性质的力，因此ACD错误，B正确. 答案图B 65 重通手细高中物理必修第二册®) 知识点2向心力的大小 1.探究向心力大小与物体的质量、角速度和轨道半径的关系 对点练 (1)实验目的 向心力演示器如图所示。 ①能够使用向心力演示器探究向心力大小与物体的质量、角 转动手柄1，可使变速塔轮2 和3以及长槽4和短槽5随 速度和轨道半径的关系 之匀速转动，皮带分别套在塔 ②能够进一步体会控制变量法这一科学思维在实验中的 轮2和3的不同圆盘上，可使 应用 两个槽内的小球分别以几种 (2)实验原理 不同的角速度做匀遂國周运 匀速转动手柄可以使传动皮带带动变速塔轮、长槽和短槽随 动.小球做圆周运动的向心力 之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动.横臂挡板对小 由横臂6的挡板对小球的压 球的压力提供小球做匀速圆周运动的向心力.小球对挡板的反作 力提供，球对挡板的反作用力 用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套简下降，从而露出标尺 通过横臂的杠杆使弹黃测力 套筒7下降，从而露出标尺8， 根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个小球 根据标尺8上露出的红白相 所受向心力的比值。 间等分格子的多少可以粗略 (3)实验方法：控制变量法. 计算出两个球所受向心力的 (4)实验器材：向心力演示器（如图所示）、白纸、铅笔. 比值.现将小球分别放在两边 的槽内，为探究小球受到的向心 力大小与角速度大小的关系，下 列做法正确的是()， (5)实验步骤 ①将向心力演示器水平放置在实验桌上，若两条标尺起点和 弹簧测力套筒上边缘不对齐，旋转标尺顶端的调零旋钮，使两条 A,在小球运动半径相等 标尺起点和弹簧测力套筒上边缘对齐， 的情况下，用质量相同的小球 ②将大小相同、质量不同的铅球m1和铁球2分别放在长槽 做实验 B.在小球运动半径相等 和短槽上半径相等的横臂挡板内侧. 的情况下，用质量不同的小球 ③将传动皮带置于变速塔轮上相同的变速挡位，此时两轮的 做实验 变速比为1：1. C.在小球运动半径不等 ④转动手柄，两小球做圆周运动，稳定后，分别记录两标尺露 的情况下，用质量不同的小球 出的格数 做实验 ⑤多次实验，探究在圆周运动半径和角速度相同时，小球所 D.在小球运动半径不等 受向心力大小和小球质量的关系，如图甲所示 的情况下，用质量相同的小球 ⑥将相同的两个铅球分别放置于长槽和短槽半径相等的横 做实验 [答案：A幻 臂挡板内侧，将传动皮带置于变速塔轮上不同的变速挡位，多次 66 第六章圆周运动收 实验，探究在小球质量和圆周运动半径相同时，小球所受的向心 力和对应角速度的关系，如图乙所示 ⑦将相同的两个铅球放置于长槽和短槽上两个半径不等的 横臂挡板内侧，将传动皮带置于变速塔轮上相同的变速挡位，多 次实验，探究在小球质量和圆周运动的角速度相同时，小球所受 的向心力和对应圆周运动半径的关系，如图丙所示 (6)实验数据处理和分析 ①圆周运动半径相同、角速度相同 my F/格 72 F2/格 目敲黑板 实验注意事项 1.实验前应将