5.6 向心力（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（人教版必修2）

第五章　 6　向心力 学习 目标 1.了解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的. 2.掌握向心力的表达式，并会分析计算实际情景中的向心力. 3.知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用 效果. 考试 要求 必考 加试 d d 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 半径 圆心 1.定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向 ，这个合力叫做向心力. 2.方向：始终沿着 指向 . 3.表达式： (1)Fn＝ . (2)Fn＝ . 4.向心力是根据力的 来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力. 一、向心力 圆心的合力 mω2r 作用效果 1.变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图1所示. (1)跟圆周相切的分力Ft：产生 加速度， 此加速度描述线速度 变化的快慢. (2)指向圆心的分力Fn：产生 加速度， 此加速度描述线速度 改变的快慢. 二、变速圆周运动和一般的曲线运动 图1 切向 大小 向心 方向 2.一般的曲线运动的处理方法： (1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是　　　也不是 的曲线运动. (2)处理方法：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段 . 研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理.　 直线 圆孤 圆周 1.判断下列说法的正误. (1)匀速圆周运动的向心力是恒力.( ) (2)匀速圆周运动的合力就是向心力.( ) (3)所有圆周运动的合力都等于向心力.( ) (4)向心力和重力、弹力一样，是性质力.( ) 即学即用 × √ × × 2.如图2所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供 A.重力 B.弹力 C.静摩擦力 D.滑动摩擦力 图2 √ 答案 解析　本题可用排除法.首先可排除A、D两项； 若向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可能的，C错.故选B. 解析 Ⅱ 重点知识探究 一、对向心力的理解 导学探究 1.如图3所示，用细绳拉着小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，若小球的线速度为v，运动半径为r，是什么力产生的向心加速度？该力的大小、方向如何？小球运动的速度v增大，绳的拉力大小如何变化？ 图3 答案　产生向心加速度的力是小球受到的重力、支持力和绳的拉力的合力.合力等于拉力，大小为F＝man＝ 方向指向圆心.v增大，绳的拉力增大. 答案 2.若月球绕地球做匀速圆周运动的角速度为ω，月地距离为r，是什么力产生的加速度？该力的大小、方向如何？ 答案 答案　向心加速度an＝ω2r，是地球对月球的引力产生的加速度，引力的大小为F＝man＝mω2r，方向指向地心. 向心力的理解 1.向心力：使物体做圆周运动的指向圆心的合力. 2.向心力大小：Fn＝man＝ 3.向心力的方向 无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力. 4.向心力的作用效果——改变线速度的方向.由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小. 知识深化 例1 　下列关于向心力的说法中正确的是 A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B.向心力同时改变圆周运动中物体线速度的大小和方向 C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力 D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力 √ 答案 解析　当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就将做圆周运动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆周运动.因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变线速度的大小，只改变线速度的方向.匀速圆周运动所受合外力指向圆心，完全提供向心力.非匀速圆周运动中是合外力指向圆心的分力提供向心力，故只有C正确. 解析 二、向心力来源的分析 导学探究 分析下列几种圆周运动所需向心力分别由什么力提供. 图4 (1)地球绕太阳做圆周运动(如图4甲). 答案 答案　太阳对地球的引力. (2)圆盘上物块随圆盘一起匀速转动(如图乙). 答案　物块受到的静摩擦力(也可以说是物块所受重力、支持力、静摩擦力的合力). (3)在光滑漏斗内壁上，小球做匀速圆周运动(如图丙). 答案 答案　漏斗对小球的支持力和小球所受重力的合力. (4)