江蘇專版2023-2024學年新教材高中物理第六章圓周運動2向心力第1課時向心力公式及其應用課件新人教版必修第二冊

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向心力第1課時

向心力公式及其應用1教材預習·必備知識全過關(guān)2核心要點·能力素養(yǎng)全提升3分層作業(yè)學習目標學科核心素養(yǎng)1.知道什么是向心力，知道向心力的作用，知道它是根據(jù)力的作用效果命名的。2.通過實驗體會向心力的存在，會設計相關(guān)實驗，探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，體會控制變量法在研究多個物理量關(guān)系中的應用。物理觀念：建立向心力的物理觀念，掌握向心力的確切含義。科學思維：在實驗中，培養(yǎng)動手的習慣并提高分析問題、解決問題的能力?？茖W探究：通過向心力概念的學習，知道從不同角度研究問題的方法?？茖W態(tài)度與責任：經(jīng)歷科學探究的過程，領(lǐng)略實驗是解決物理問題的一種基本途徑，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。01教材預習·必備知識全過關(guān)一、向心力1.定義:做勻速圓周運動的物體所受的合力總指向______，這個指向圓心的力就叫作________。2.方向向心力的方向始終沿半徑指向______。3.________向心力由某個力或者幾個力的合力提供，是根據(jù)力的__________命名的。圓心向心力圓心效果力作用效果二、向心力的大小

三、變速圓周運動和一般曲線運動的受力特點1.變速圓周運動的合力變速圓周運動所受合力并不嚴格指向運動軌跡的______。合力一般產(chǎn)生兩個方面的效果。

圓心大小向心力方向2.一般曲線運動（1）曲線運動：運動軌跡既不是______也不是______的曲線運動，可以稱為一般的曲線運動，如圖所示。（2）處理方法：將曲線分割成為許多很短的小段，這樣，質(zhì)點在每一小段的運動都可以看作__________的一部分。直線圓周圓周運動02核心要點·能力素養(yǎng)全提升要點一

對向心力的理解1.向心力的方向：無論是否為勻速圓周運動，其向心力總是沿著半徑指向圓心，方向時刻改變，故向心力是變力。2.向心力的作用效果：改變線速度的方向。3.向心力來源分析（1）向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，它可以由重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力提供，也可以由它們的合力提供，還可以由某個力的分力提供。（2）物體做勻速圓周運動的條件：合力大小不變，方向始終與線速度方向垂直且指向圓心。

C

對點演練1

關(guān)于向心力的說法正確的是(

)

BA.物體由于做圓周運動而產(chǎn)生了向心力B.向心力不改變圓周運動中物體線速度的大小C.對做勻速圓周運動的物體進行受力分析時，一定不要漏掉向心力D.做勻速圓周運動的物體，其向心力是不變的[解析]

向心力是物體做圓周運動的原因，故A錯誤；因向心力始終垂直于線速度方向，所以它不改變線速度的大小，只改變線速度的方向，當合力完全提供向心力時，物體就做勻速圓周運動，該合力大小不變，方向時刻改變，即向心力是變力，故B正確，D錯誤；向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，它可能是某種性質(zhì)的力，也可能是某個力的分力或幾個力的合力，受力分析時不能加入向心力，故C錯誤。要點二

向心力的來源分析和計算

2.幾種常見的圓周運動向心力的來源（1）重力提供向心力。如地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動。

（3）靜摩擦力提供向心力。如圖所示，木塊隨圓盤一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其向心力由靜摩擦力提供。木塊相對圓盤的運動趨勢方向是沿半徑背離圓心，靜摩擦力的方向與木塊相對運動趨勢的方向相反。（4）合力提供向心力。如圖所示，汽車過拱橋時，經(jīng)最高點時其向心力由重力和支持力的合力提供。

說明：做勻速圓周運動的物體合力指向圓心，做非勻速圓周運動的物體合力不是始終指向圓心。

C

B

規(guī)律總結(jié)圓周運動動力學問題的分析思路___________________________________________________________________________________________

要點三

變速圓周運動和一般的曲線運動1.變速圓周運動

（3）勻速圓周運動與變速圓周運動的比較比較項勻速圓周運動變速圓周運動線速度特點線速度的方向不斷改變，大小不變線速度的大小、方向都不斷改變受力特點合力方向一定指向圓心，充當向心力合力可分解為與圓周相切的分力和指向圓心的分力，指向圓心的分力充當向心力周期性有不一定有性質(zhì)均是非勻變速曲線運動公式2.一般的曲線運動曲線軌跡上每一小段都可以看成圓周運動的一部分，在分析其速度大小與合力關(guān)系時，可采用圓周運動的分析方法來處理。（1）合力方向與速度方向夾角為銳角時，力為動力，速率越來越大。（2）合力方向與速度方向夾角為鈍角時，力為阻力，速率越來越小。

A

√

03分層作業(yè)A級

必備知識基礎練一、對向心力的理解1.關(guān)于向心力的說法正確的是(

)

BA.物體由于做圓周運動而產(chǎn)生了向心力B.向心力不改變圓周運動中物體線速度的大小C.對做勻速圓周運動的物體進行受力分析時，一定不要漏掉向心力D.做勻速圓周運動的物體,其向心力是不變的2.下列關(guān)于向心力的敘述中，不正確的是(

)

BA.向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個變力B.做勻速圓周運動的物體，除了受到別的物體對它的作用力外，還一定受到一個向心力的作用C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力中的某個力，也可以是這些力中某幾個力的合力，或者是某一個力的分力D.向心力只改變物體線速度的方向，不改變物體線速度的大小二、向心力的來源分析和計算

B

4.[2023江蘇鹽城練習]如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動。當圓筒的角速度增大以后，下列說法正確的是(

)

DA.物體所受彈力增大，摩擦力也增大了B.物體所受彈力增大，摩擦力減小了C.物體所受彈力和摩擦力都減小了D.物體所受彈力增大，摩擦力不變?nèi)?、變速圓周運動和一般曲線運動的受力特點

B

CA.小球的線速度突然增大

B.小球的角速度突然減小C.小球?qū)毦€的拉力突然增大

D.小球?qū)毦€的拉力保持不變B級

關(guān)鍵能力提升練

C

A

（1）繩子斷時小球運動的角速度多大？（2）繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離是多少？（1）繩子斷時小球運動的角速度多大？

（2）繩斷后