第2节 向心力
教学过程 （一）、向心力
1、演示实验：在光滑水平桌面的O点固定一根钉子，把绳的一端套在钉子上，另一端系一个小球，使小球在桌面上做匀速圆周运动 2、讨论：
a： 小球此时受到哪些力的作用？
b： 合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？
3、 结论 ：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的拉力的作用，这个力叫向心力。
向心力的方向不断变化，但总是沿着半径指向圆心，而物体运动的方向沿切线方向，所以向心力的方向总与物体运动的方向垂直。
4、向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。 向心力指向圆心，而物体运动的方向总是沿圆周上的切线方向，
二者互相垂直。物体在运动方向上所受的合外力为零，在这个方向上无加速度，速度大小不会改变。所以向心力只改变速度的方向。 5、向心力的大小 （1）体验向心力的大小
a：每组学生发用细线联结的钢球、木球各一个，让学生拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。
b：引导学生猜想：向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。 （2）【演示实验】用向心力演示器演示向心力的大小与什么因素有关。用控制变量法。 介绍向心力演示器的构造和使用方法 操作方法：
a：用质量不同的钢球和铝球做实验，使两球运动的半径r和角速度?相同?观察得到：向心力的大小与质量有关，质量越大，向心力就越大。
b：用两个质量相同的小球做实验，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系。可以看出，角速度越大，所需向心力就越大。
c：仍用两个质量相同的小球做实验，保持两球运动角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。可以看出，运动半径越大，所需向心力就越大。
（3）总结得到：向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度?都有关系。 匀速圆周运动所需的向心力大小为
2
F＝mr?
vv2 （4）学生根据??推导向心力的另一表达式F?mrr
【注意】向心力是根据力的作用效果来命名的，不是一种新的、特殊的力。做匀速圆周运动所需的向心
力通常是由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或者某个力的分力，或几个力的合力所提供。 做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。 （二）、向心加速度
1、做圆周运动的物体，在向心力F的作用下必然要产生一个加速度，根据牛顿运动定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同，叫做向心加速度。
v2 2、根据牛顿第二定律可得到 a??r 或 a?r2
【注意】
1
（1）由于a向的方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变加速运动。 （2）做匀速圆周运动的物体，其速度大小没有改变，改变的只是 速度方向，因此，向心加速度是描述质点速度方向变化快慢的物理量。 （三）、课堂练习
1、一个做匀速圆周运动的物体，当它的转速为原来的2倍时，它的线速度、向心力分别变为原来的几倍？如果线速度不变，当角速度变为原来的2倍时，它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍？ 2、学生阅读【思考与讨论】
（1）分析木块受几个力的作用？各是什么性质的力？ （2）木块所受的向心力是由什么力提供的？ 3、讨论课本P95练习五（3）、（4）、（5）、（6） （四）、课堂小结
1、为什么做匀速圆周运动的物体需要一个向心力 ？向心力的 作用是什么 ？
2、 向心力和向心加速度跟哪些因素有关？写出向心力和向心加速度的不同形式的公式，说明它们的确切含义和它们之间的关系。
（五）、板书设计 第2节 向心力 1、向心力
（1）通过实例进一步感受做圆周运动的物体必须受到力的作用 （2）向心力的概念 （3）向心力的表达式 2、向心力的实验验证 （1）圆锥摆的实验
（2）向心力公式的实验讨论(“做一做”) 3、变速圆周运动和一般曲线运动的研究
（六）、课外作业 课后练习三（1）、（2）、（7）
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2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图所示，做实验“探究感应电流方向的规律”。竖直放置的条形磁体从线圈的上方附近竖直下落进入竖直放置的线圈中，并穿出线圈。传感器上能直接显示感应电流i随时间t变化的规律。取线圈中电流方向由
a到b为正方向，则传感器所显示的规律与图中最接近的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图甲所示，用传感器和计算机可以方便地描出平抛运动物体的轨迹。它的设计原理如图乙所示。物体A在做平抛运功，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，在它运动的平面内安放着超声波-红外接收装置，B盒装有B1、B2两个超声波-红外接收器，并与计算机相连，B1、B2各自 测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体A的距离，下列说法正确的是（ ）
A．该实验中应用了波的干涉规律 B．该实验中应用了波的反射规律 C．该实验中应用了波的直线传播规律
D．该实验中所用超声波信号和红外线脉冲信号均属于无线电波
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高中物理第二章圆周运动第2节向心力教案1粤教版必修2
