5-7 向心力学案
新人教版必修二)物理:5.7《向心力》导学案

七、向心力【要点导学】1、做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向总指向,这个合力叫做向心力。
向心力是产生的原因,它使物体速度的不断改变,但不能改变速度的。
向心力是按命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等提供,也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。
2、向心力的大小:F n=ma n===mvω向心力的方向总是沿半径指向圆心,方向时刻改变,所以向心力是变力。
3、当物体沿圆周运动,不仅速度方向不断变化,其大小也在不断变化,这样的圆周运动称为变速圆周运动。
物体做变速圆周运动的原因是所受合外力的方向不是始终指向圆心,这时合外力的作用效果是:使物体产生向心加速度的同时,产生切向加速度。
匀速圆周运动可看作变速圆周运动的一个特例。
4、一般曲线运动及研究方法:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,可称为一般曲线运动。
研究时,可将曲线分割为许多极短的小段,每一段均可看作圆弧,这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了。
【范例精析】例1关于向心力,以下说法中不正确的是A.是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力B.向心力就是做圆周运动的物体所受的合力C.向心力是线速度变化的原因D.只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动解析理解向心力的定义、作用效果,弄清物体做匀速圆周运动的条件,然后与选项加以比较可作出判断。
答案:ABD例2如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。
若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是()A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小C.物体所受弹力减小,摩擦力减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变解析:物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力F N,根据向心力公式,可知F N=mω2r,当ω增大时,F N增大,所以应选D。
例3如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R。
高中物理5.7 向心力 教案(新人教版必修2)

第五章曲线运动5.7 向心力★教学目标(一)知识与技能1.知道什么是向心力,理解它是一种效果力2.知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义,并能用来进行计算3.结合向心力理解向心加速度4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系(二)过程与方法5.从受力分析来理解向心加速度,加深对牛顿定律的理解。
6.通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并理解公式的含义。
7.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
(三)情感态度与价值观8.通过亲身的探究活动,使学生获得成功的乐趣,培养学生参与物理活动的兴趣。
9.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。
10.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。
★教学重点1.理解向心力的概念和公式的建立。
2.理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
3.运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
★教学难点1.理解向心力的概念和公式的建立。
2.运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
★教学过程一、引入师:同学们,在上节课的学习中,我们单纯从运动学角度用公式t v v a t 0-=对匀速圆周运动的加速度进行了研究,得到的结论是:匀速圆周运动的加速度大小为v a R a Rv a ωω===或或22,方向总是与速度方向垂直,始终指向圆心。
于是我们把匀速圆周运动的加速度又称作向心加速度。
师:今天我们将结合物体受力从动力学角度用公式m Fa =来研究向心加速度。
师:现在我们已知知道了匀速圆周运动的加速度的特点,有哪位同学能告诉我:物体做匀速圆周运动时所受的合外力有什么特点?生:根据公式m Fa =,我们知道做匀速圆周运动的物体所受的合外力应该是v m R m Rv m ma F ωω或或22==,方向总是与速度垂直指向圆心。
物理57向心力教案新人教版必修2课件

第五章曲线运动5.7 向心力★教学目标(一)知识与技能1.知道什么是向心力,理解它是一种效果力2.知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义,并能用来进行计算3.结合向心力理解向心加速度4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系(二)过程与方法5.从受力分析来理解向心加速度,加深对牛顿定律的理解。
6.通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并理解公式的含义。
7.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
(三)情感态度与价值观8.通过亲身的探究活动,使学生获得成功的乐趣,培养学生参与物理活动的兴趣。
9.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。
10.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。
★教学重点1.理解向心力的概念和公式的建立。
2.理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
3.运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
★教学难点1.理解向心力的概念和公式的建立。
2.运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
★教学过程一、引入师:同学们,在上节课的学习中,我们单纯从运动学角度用公式t v v a t 0-=对匀速圆周运动的加速度进行了研究,得到的结论是:匀速圆周运动的加速度大小为v a R a Rv a ωω===或或22,方向总是与速度方向垂直,始终指向圆心。
于是我们把匀速圆周运动的加速度又称作向心加速度。
师:今天我们将结合物体受力从动力学角度用公式m Fa =来研究向心加速度。
师:现在我们已知知道了匀速圆周运动的加速度的特点,有哪位同学能告诉我:物体做匀速圆周运动时所受的合外力有什么特点?生:根据公式m Fa =,我们知道做匀速圆周运动的物体所受的合外力应该是v m R m Rv m ma F ωω或或22==,方向总是与速度垂直指向圆心。
5.7 向心力教案

5.7 向心力一、教材分析向心力一节是从动力学角度研究圆周运动的,是本章的重点、难点。
这部分知识既是对先前学习的牛顿第二定律和向心加速度综合升华,使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,也是学习天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动的基础。
本节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习,已经了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系,认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度,再由牛顿第二定律很容易得出向心加速度的表达式。
并且学生已经具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。
因此,本设计中就通过创设问题情景,与学生一同研究问题,获得知识。
三、教学目标1.知识与技能(1)了解向心力的概念及其表达式的确切含义,理解向心力是一种效果力。
(2)知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单计算。
(3)能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
(4)知道在变速圆周运动中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。
2.过程与方法(1)通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并具体“做一做”来理解公式的含义。
(2)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
3.情感态度与价值观(1)在解决问题的过程中,培养学生问题意识及思维能力.(2)经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。
(3)密切联系生活,激发学生的学习兴趣。
四、教学重点、难点1. 教学重点:(1)明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
(2)运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
2. 教学难点:理解向心力的定义及其公式的变形,明确向心力是一个效果力,会分析向心力的来源,理解匀速圆周运动中供求关系五、教学过程1. 课程引入教师:前面两节课,我们学习了圆周运动的运动学特征,我们现来复习一下。
高一物理必修二5.7《向心力》教案(人教版)

2.向心加速度:
(1)大小:由牛顿第二定律F合= ______变形可得a向= ______ = ______ = ______.
(2)方向:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向_______.
3.匀速圆周运动:
C.向心力是一个恒力D.向心力的大小一直在变化
2.指出下列各匀速圆周运动中向心力的来源:
(1)绳系小球在光滑水平面上做圆周运动.
(2)小物体随水平面内匀速转动的圆盘一起运动.
(3)把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,使小球
沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.
(4)用细线吊着一个小球,使小球在水平面内做匀速
小球由于细线的牵引而做匀速圆周运动,合力方向沿_____指向________.
(3)向心力的大小:
①实验感知:在一根结实的细绳的一端拴一个小物体,抡动
细绳,使小物体做圆周运动,手拉绳的力提供小球运动的
向心力.可以发现:在半径和小物体的质量不变的情况下,
小物体转得越快(角速度ω越大)时,需要的拉力越______;在半径和角速度不变时,小物体的质量越大,需要的拉力越______;在小物体的质量和角速度不变时,小物体做圆周运动的半径越大,需要的拉力越______.
(1)运动特征:从速度的角度分析,匀速圆周运动属于_______运动;
从加速度的角度分析,匀速圆周运动属于__________运动;
(2)匀速圆周运动中的不变量:_______________________________.
(3)匀速圆周运动的线速度、加速度、合力特点:________________.
教学设计(内容、形式、过程)
向心力教案

向心力教案主题:向心力教案目标:1. 让学生了解向心力的概念和作用。
2. 培养学生对向心力的理解和应用能力。
3. 激发学生的探索精神和创新思维。
一、导入(10分钟)1. 引入问题:大家是否知道什么是向心力?2. 学生回答问题并进一步思考:向心力是什么?在生活中有哪些具体的例子?二、知识讲解(15分钟)1. 通过图片和视频资料,向学生介绍向心力的概念和作用。
2. 讲解向心力的公式和计算方法。
三、合作探究(20分钟)1. 将学生分成小组,每个小组准备一些材料:绳子、小物体等。
2. 让小组成员站在一起,各拿着一端的绳子,绳子的另一端系着小物体。
3. 让学生观察和探究绳子的拉力和小物体的运动情况。
4. 引导学生讨论:为什么小物体围绕着小组成员旋转?有什么因素影响着小物体的运动轨迹?四、总结归纳(15分钟)1. 学生分享实验的观察结果和结论。
2. 并总结向心力的特点和作用。
五、拓展延伸(20分钟)1. 提出实际问题:在生活中还有哪些例子可以展示向心力?2. 让学生自由发挥并分享自己的观点和经验。
六、展示和评价(10分钟)1. 学生展示他们的拓展延伸作品和观点。
2. 具体评价标准:在分享中是否清晰地表达了向心力的概念?是否有创新的思考?3. 教师对学生的表现进行评价和鼓励。
七、课堂小结(5分钟)1. 总结本节课的重点和要点。
2. 让学生填写一份反馈表,回答本节课所学的问题和自己的收获。
八、课后作业1. 学生思考并回答:为什么向心力可以使物体围绕某个中心旋转?2. 学生用自己的话写一篇关于向心力的文章,至少300字。
九、下节课预告1. 下节课将通过更多的实例和问题,进一步讨论和应用向心力的概念。
《向心力》教案模版

《向心力》教案模版一、教学目标:1. 让学生理解向心力的概念,知道向心力是使物体做圆周运动的必要条件。
2. 让学生掌握向心力的计算公式,能够运用向心力解释实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力,通过实验观察和分析物体做圆周运动时的向心力。
二、教学内容:1. 向心力的定义2. 向心力的计算公式3. 向心力与圆周运动的关系4. 实验操作与数据分析三、教学重点与难点:1. 教学重点:向心力的概念、计算公式及应用。
2. 教学难点:向心力在实际问题中的运用。
四、教学方法:1. 采用问题导入法,激发学生的学习兴趣。
2. 利用多媒体课件,形象直观地展示向心力概念和圆周运动。
3. 开展实验活动,让学生亲身体验和观察向心力现象。
4. 案例分析,引导学生运用向心力解决实际问题。
五、教学过程:1. 导入新课:通过提问,引导学生回顾力学基础知识,为新课学习做铺垫。
2. 讲解向心力概念:讲解向心力的定义,让学生理解向心力是使物体做圆周运动的必要条件。
3. 公式讲解与应用:介绍向心力的计算公式,并通过例题讲解其应用。
4. 实验演示与分析:组织学生进行实验,观察和记录物体做圆周运动时的向心力现象,引导学生分析实验结果。
5. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调向心力在圆周运动中的重要作用。
6. 布置作业:设计相关练习题,巩固学生对向心力的理解和应用。
7. 课后反思:对本节课的教学效果进行总结,针对学生的掌握情况调整教学策略。
六、教学评价:1. 评价学生对向心力概念的理解程度,通过课堂提问和作业批改进行评估。
2. 评价学生对向心力计算公式的掌握情况,通过布置相关练习题进行评估。
3. 评价学生实验操作能力和数据分析能力,通过实验报告和数据分析进行评估。
七、教学资源:1. 多媒体课件:用于展示向心力概念和圆周运动的图像和动画。
2. 实验器材:用于开展实验活动,让学生观察和体验向心力现象。
3. 练习题:用于巩固学生对向心力的理解和应用。
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7 向心力(学案)一、学习目标1.知道什么是向心力,理解它是一种效果力2.知道向心力大小与哪些因素有关.理解公式的确切含义,并能用来进行计算3.结合向心力理解向心加速度4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系二、课前预习1、本节主要学习向心力概念、向心力的大小和方向,以及变速圆周运动特点、一般曲线运动及其研究方法等。
其中,向心力概念,向心力的大小和方向是本节重点,变速圆周运动特点及研究方法则是本节难点。
2、向心力,向心力是产生的原因,它使物体速度的不断改变,但不能改变速度的。
向心力是按命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等提供,也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。
向心力大小的计算公式。
3、力与运动的关系①力与速度同一直线,力只改变速度 ,不改变速度。
②力与速度垂直,力只改变速度,不改变速度。
③力与速度成其它任意角度,。
4、用圆锥摆粗略验证向心力的表达式①、实验器材有哪些?②、简述实验原理(怎样达到验证的目的)③、实验过程中要注意什么?测量那些物理量(记录哪些数据)?④、实验过程中差生误差的原因主要有哪些?5、当物体沿圆周运动,不仅速度方向不断变化,其大小也在不断变化,这样的圆周运动称为变速圆周运动。
物体做变速圆周运动的原因是所受合外力的方向不是始终指向圆心,这时合外力的作用效果是:使物体产生向心加速度的同时,产生切向加速度。
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5-7 向心力
【教学目标】
1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义及其特点
2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.
3.知道向心力不是物体受到的一种力,它是以力的效果命名的,由其他性质的力来提供,是物体受到的合外力
【教学重点】
1.体会牛顿第二定律在向心力上的应用.
2.明确向心力的意义、作用、公式及其变形.
【教学难点】
1.向心力在圆周运动中的作用和向心力大小的推导及验证.
2.如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象.
【要解决的问题】
1、物体做圆周运动的条件如何?
2、圆周运动是什么性质的运动?具有什么特征?
3、向心力如何定义?特点如何?
4、向心力与哪些因数有关?如何推导向心力表达式?
5、变速圆周运动的受力有何特点?
6、如何采用圆周运动的分析方法处理一般的曲线运动?
【教学方法】
指导学生自学、探究、讨论、互查、分析、归纳、总结。
【教学过程】
(一)导入课题的背景材料
(二)在自学和实验探究的基础上分小组讨论,找出所要解决问题的答案。
(三)师生共同归纳总结,得出线速度、角速度、转速及周期等概念以及它们之间的关系。
【配用习题】
1、典型例题
【例1】关于向心力说法中正确的是()
A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力;
B、向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢;
C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的;
D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力.
【例2】如图2所示,小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则下列关于A的受力情况说法正确的是
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C.受重力、支持力、摩擦力和向心力
D.受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力
【例3】甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周,乙转过3周.则它们的向心力之比为()
A.1∶4
B.2∶3
C.4∶9
D.9∶16
【例4】长为L的细线,拴一质量为m的小球,小球的一端固定于O1点,让其在水平面内作匀速圆周运动,形成圆锥摆,如图所示,求摆线与竖直方向成θ时:
(1)摆线中的拉力大小
(2)小球运动的线速度的大小
(3)小球做匀速圆周运动的周期
2、当堂训练
练习1、做匀速圆周运动的物体,它所受到的向心力的大小必定与()A.线速度平方成正比B.角速度平方成正比
C.运动半径成反比D.线速度和角速度的乘积成正比
练习2、一小球质量为m,用长为L的悬线固定于O点,在O点的正下方L/2处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球,当悬线碰到钉子的瞬间()A.小球的向心加速度突然增大B.小球的角速度突然增大
C.小球的速度突然增大D.悬线的张力突然增大
练习3、如图所示,长度为l = 1m的轻绳,系一小球在竖直平面内做圆周运动,小球的质量为m = 5kg,小球半径不计,小球通过最低点时的速度大小为v = 20m/s,试求:小球在最低点的向心加速度和小球在最低点所受绳子的拉力.(g取10 m/s2)
【纲要信号】
一、向心力
1.向心力的概念
2.向心力的表达式
3.向心力的特点(方向、效果)
二、变速圆周运动和一般曲线运动
1.变速圆周运动特点
2.一般曲线运动的处理方法
【课后作业】
1、关于圆周运动,下列说法正确的是( ) A .做圆周运动的物体所受到的合力一定指向圆心 B .做匀速圆周运动的物体所受到的合力一定指向圆心 C .做圆周运动的物体受到的向心力不一定指向圆心
D .做非匀速圆周运动的物体受到的合力一定不指向圆心
2、质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为V ,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )
A. 受到向心力为R v m mg 2+
B. 受到的摩擦力为 R v m 2
μ
C. 受到的摩擦力为μ(R
v m mg 2
+) D. 受到的合力方向斜向左上方
3、一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M 向N 行驶,速度逐渐减小。
下面四图中所画汽车转弯时速度v 的方向和所受合力F 的方向,正确的是哪一图? ( )
4
、
如下图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动.则下列说法正确的是 ( )
A.球A 的线速度必定大于球B 的线速度
B..球A 的角速度必定小于球B 的角速度
C.球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期
D.球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力
5、.如图所示的装置中,两球的质量都为m ,且绕竖直轴做同样的圆锥摆运动,木块的质M M
N
D
M
N
C
M
量为2m ,则木块的运动情况是
A.向上运动
B.向下运动
C.静止不动
D.上下振动 6、如图,A 、B 、C 三个物体放在旋转平台上,滑动摩擦因数均为μ,已知A 的质量为2m ,B 、C 质量均为m ,A 、B 离转轴的距离均为R ,C 离转轴的距离为2R ,则当平台旋转时 ( )
A 、C 的向心加速度最大
B 、B 的摩擦力最小
C 、当平台转速增加时,C 比B 先滑动
D 、当平台转速增加时,B 比A 先滑动 7、 如图所示,在半径为0.5m 的圆筒内壁上紧靠着一个质量为2kg 的物体。
当圆筒以2 r/s 的转速匀速转动时,物体恰好可以随筒一起运动。
(g 取10m/s 2, 3.142≈10)求: (1) 物体与筒壁之间的动摩擦因数.
(2) 当圆筒以5 r/s 的转速匀速转动时,圆筒受到物体的压力.
8、如图所示、有一质量为m 的小球在光滑的半球碗内做匀速圆周运动,轨道平在水平面内,已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,半球形碗的半径为R,求小球做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。
9、图中花样滑冰运动员正在做特技表演,如果女运动员身体重心到男运动员距离约为L ,运动员冰鞋与冰面的动摩擦因数为μ,设男运动员的质量为M ,女运动员的质量为m ,男运动员的右手臂与水平方向成θ角,为了防止失误,女运动员的回转角速度不应超
过多大?
B。