内容正文:
5.6向心力
一.知识与技能
1.理解向心力的概念.
2.知道向心力大小与哪些因素有关,理解公式的确切含义,并能用来进行计算.
3.知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度.
二.过程与方法
通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并理解公式的含义.
三.情感、态度与价值观
在实验中,培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力.体会实验的意义,激发学习物理的兴趣.
★教学重点
明确向心力的意义、作用、公式及其变形.
★教学难点
如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象.
知识回顾
1.做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点?表达式是什么?物理意义是什么?
2.非匀速圆周运动中,加速度的两个分量:
切向加速度改变速度大小
向心加速度改变速度方向
3.公式也适用于非匀速圆周运动求向心an
做匀速圆周运动的物体的受力有什么特点?受到的合力的方向和大小如何?
月球绕地球转动,是地球对月球的引力作用
v
F
v
F
v
F
一.向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体受到了指向圆心的合力,这个合力叫做向心力
①方向时刻变化,总指向圆心与速度垂直
②作用效果:只改变线速度的方向不改变速度大小
③向心力是根据力的作用效果命名的,它可以是某一个力(分力),或者是几个力的合力
受力分析不能有向心力
2.向心力的大小
做匀速圆周运动的物体受到与速度V垂直指向圆心的合外力
(也适用于一般圆周运动求Fn)
v一定时,Fn与r成反比;当ω一定时, Fn与r成正比.
3.实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
小球受哪些力的作用?
向心力由什么力提供?
结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供
想一想
r
θ
O
G
F合
F
(1)实验的基本原理?
从运动的角度求得Fn ;从受力的角度求得F合;将Fn 和F合 进行比较
(2)实验需要的器材?
钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺
O'
(3)需测量的数据有哪些?如何测?
F合=mg tanθ
小球所需向心力
m、r、转n圈数所用时间t、h
运动半径——刻度尺
(4)测量问题
运动周期——秒表
小球质量——天平
悬点到圆心高度——刻度尺
r
θ
O
l
h
FT
G
F合
Fn=m
v2
r
4.匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
(1)轻绳栓一小球,在光滑平面做匀速圆周运