2023學(xué)年完整公開(kāi)課版向心力

（1）線速度：（2）角速度：（3）周期：（4）頻率（轉(zhuǎn)速）（5）向心加速度描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些？復(fù)習(xí)提問(wèn)

向心力5.6視頻：小球在唱片上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。上面視頻可看成O思考：1.小球?yàn)楹巫鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)？2.小球受到哪些力作用？合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？GFNF小球受力分析：

OFN與G相抵消，所以合力為F分析：繩子對(duì)球有指向圓心的力合力結(jié)論：合外力指向圓心，與速度V垂直,只改變速度的方向。OFFFVVVO力與運(yùn)動(dòng)分析：一、向心力1、定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，受到的指向圓心方向的合力稱為向心力。NGTGTNOF向F向vvvF向

2、向心力的方向：時(shí)刻指向圓心，始終與速度方向垂直。作用效果：改變速度的方向。O向心力的大小與

哪些物理量有關(guān)呢？演示器構(gòu)造標(biāo)尺彈簧測(cè)力套筒橫臂擋板短槽長(zhǎng)槽變速塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)手柄二、探究向心力跟物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)半徑和角速度間的關(guān)系1、F與m的關(guān)系保持r、ω一定保持r、m一定3、F與r的關(guān)系保持m、ω一定2、F與ω的關(guān)系m越大，F(xiàn)越大r越大，F(xiàn)越大ω越大，F(xiàn)越大向心力演示儀——控制變量法三、向心力公式驗(yàn)證和探究?jī)x探究實(shí)驗(yàn)（一）、保持質(zhì)量和半徑不變、探究向心力和速度關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)（一）、保持質(zhì)量和半徑不變、探究向心力和速度關(guān)系向心力和速度平方成正比關(guān)系F與v2探究實(shí)驗(yàn)（二）、保持質(zhì)量和轉(zhuǎn)速不變、探究向心力和半徑關(guān)系向心力和半徑成正比關(guān)系F與r探究實(shí)驗(yàn)（三）、保持傳速和半徑不變、探究向心力和質(zhì)量關(guān)系向心力和質(zhì)量成正比關(guān)系F∝m（四）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：同時(shí)改變r(jià)、m、v進(jìn)行測(cè)試F的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)比測(cè)量的F是否與F0=（四）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：同時(shí)改變r(jià)、m、v進(jìn)行測(cè)試F的實(shí)驗(yàn)，得到下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)改變不同組數(shù)據(jù)結(jié)果F等于根據(jù)r,ω,v,f,T的關(guān)系可知：Fn＝mrω2Fn＝mrω2=mv2/r=4π2mr/T2=4π2mrf2結(jié)論：精確的實(shí)驗(yàn)表明：物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。即：四、運(yùn)用牛頓第二定律推理向心力公式vvvOFnFnFn向心力是不是一種新的性質(zhì)力？即向心力是不是與重力、彈力、摩擦力一樣都是按照某種性質(zhì)來(lái)命名的力？OF引F合＝F引＝Fn五、探究向心力來(lái)源分析OmgFNFfFn＝FfFTGF合向心力來(lái)源分析OmgFNFn＝FN+mgFn＝F合①向心力通常由重力、彈力、摩擦力……中的某一個(gè)力，或者是某幾個(gè)力的合力，或幾個(gè)力在半徑方向的合力所提供。②向心力是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，不是性質(zhì)的力,(也可以說(shuō)不是實(shí)際存在的力)受力分析時(shí)不要重復(fù)考慮。五、向心力的來(lái)源：

1．對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列判斷正確的是(

)．

A．合力的大小不變，方向一定指向圓心

B．合力的大小不變，方向也不變

C．合力產(chǎn)生的效果既改變速度的方向，又改變速度的大小

D．合力產(chǎn)生的效果只改變速度的方向，不改變速度的大小答案AD七、課堂練習(xí)2．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力是 (

)．

A．因向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，故向心力是一個(gè)恒力

B．因向心力指向圓心，且與線速度方向垂直，所以它不能改變線速度的大小

C．物體所受的合外力

D．向心力和向心加速度的方向都是不變的答案BC3.用長(zhǎng)短不同、材料相同的同樣粗細(xì)的細(xì)繩，各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)小球（）A．以相同的線速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷B．以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷C．以相同的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷D．無(wú)論怎樣，都是短繩易斷BC小結(jié)3、向心力的大小2、向心力的作用效果：1、向心力的方向：Fn=m

v2rFn=m

rω2Fn