6.2.1實(shí)驗(yàn)探究向心力大小的表達(dá)方式課件高一下學(xué)期物理人教版

實(shí)驗(yàn)：探究向心力大小的表達(dá)方式第六章圓周運(yùn)動(dòng)2第1課時(shí)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(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)向心力的存在，會(huì)設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，體會(huì)控制變量法在研究多個(gè)物理量關(guān)系中的應(yīng)用.學(xué)習(xí)目標(biāo)游樂場(chǎng)里有各種有趣的游戲項(xiàng)目?？罩酗w椅因其刺激性而深受很多年輕人的喜愛。飛椅與人一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到了哪些力?所受合力的方向有什么特點(diǎn)?一、對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)光滑水平桌面，一根細(xì)繩系住小球，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球受幾個(gè)力的作用？小球的合外力有何特點(diǎn)？受力分析結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力指向圓心，始終與速度v垂直。OFFFvvv1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到一個(gè)指向圓心的合力，這個(gè)力叫做向心力。2.方向：總指向圓心，與線速度垂直，方向不斷變化。3.效果：只改變速度方向，不改變速度大小。向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。向心力不是實(shí)際受到的力，不能說(shuō)受到向心力作用，只能說(shuō)某力或某幾力提供了向心力。向心力是變力，方向時(shí)刻變化。向心力的大小如何確定？與哪些因素有關(guān)？例.(多選)下面關(guān)于向心力的敘述中，正確的是(

)A.向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個(gè)變力B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，除了受到別的物體對(duì)它的作用力外，還一定受到一個(gè)向心力的作用C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力中的某個(gè)力，也可以是這些力中某幾個(gè)力的合力，或者是某一個(gè)力的分力D.向心力只改變物體速度的方向，不改變物體速度的大小答案：ACD解析：向心力是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，它可以是物體受力的合力，也可以是某一個(gè)力的分力，因此，在進(jìn)行受力分析時(shí)，不能再分析向心力.向心力時(shí)刻指向圓心，與線速度方向垂直，所以向心力只改變速度方向，不改變速度大小，A、C、D正確.如圖所示，在繩子的一端拴一個(gè)小沙袋（或其他小物體），另一端握在手中。將手舉過(guò)頭頂，使沙袋在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，沙袋所受的向心力近似等于手通過(guò)繩對(duì)沙袋的拉力。換用不同質(zhì)量的沙袋，并改變沙袋轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和繩的長(zhǎng)度，感受向心力的變化。探究方案一感受向心力二、探究向心力大小的表達(dá)式實(shí)驗(yàn)原理：沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)沙袋所受的向心力近似等于

.繩對(duì)沙袋的拉力實(shí)驗(yàn)步驟(1)質(zhì)量和角速度不變，改變半徑，比較向心力與

的關(guān)系.(2)質(zhì)量和半徑不變，改變角速度，比較向心力與

的關(guān)系.(3)角速度和半徑不變，改變質(zhì)量，比較向心力與______的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：半徑越

，角速度越

，質(zhì)量越

，向心力越大半徑角速度大大大質(zhì)量向心力的大小與物體的質(zhì)量m、角速度ω、軌道半徑r有怎樣的關(guān)系呢？角速度ω

：調(diào)節(jié)變速塔輪的半徑比，可以獲得不同的角速度比。向心力演示器探究方案二用向心力演示器定量探究實(shí)驗(yàn)原理(1)相同角速度ω獲取：皮帶套在相同半徑的圓盤上，(2)n倍數(shù)角速度ω獲?。浩自诎霃奖葹閚：1的圓盤上，(3)相同和不同轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r獲?。洪L(zhǎng)槽內(nèi)外和短槽外(4)向心力來(lái)源：

擋板對(duì)小球的壓力(5)向心力比值大小的記錄：標(biāo)尺上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算向心力的比值.控制變量法Fn∝mFn∝ω2Fn∝rFn=mω2r保持r、ω相同m1：m2=1：2Fn1：Fn2=1：2保持m、ω相同r1：r2=1：2Fn1：Fn2=1：2保持m、r相同ω1：ω2=2：1

Fn1：Fn2=4：1

1．一個(gè)小球在細(xì)繩的拉力作用下，繞某固定點(diǎn)在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生改變的物理量是（）A．速度 B．角速度C．加速度 D．向心力B達(dá)標(biāo)檢測(cè)2.下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力的說(shuō)法中，正確的是（）A.物體除受到其他的力外還要受到一個(gè)向心力B.物體所受的合外力提供向心力C.向心力是一個(gè)恒力D.向心力的大小一直在變化B3.一個(gè)小球在豎直放置的光滑圓環(huán)的內(nèi)側(cè)槽內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則關(guān)于小球加速度的方向的說(shuō)法中正確的是()A.一定指向圓心B.一定不指向圓心C.只有在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)指向圓心D.不能確定是否指向圓心C4.如圖，用向心力演示器探究向心力大小的表達(dá)式，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1∶2∶1，在利用該裝置做探究向心力與角速度之間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)讓質(zhì)量相同的小