2021年高中物理第二章匀速圆周运动2.1匀速圆周运动的向心力和向心加速度课件教科版必修2.ppt
必备知识·自主学习
一、什么是向心力 【情境思考】 用手通过细绳拉着一个物块在水平面上做匀速圆周运动,通过改变物块的质量、 转动的速度、细绳长度等条件,感受细绳对手的力怎样变化。
1.定义:物体做匀速圆周运动时所受合力的方向始终指向圆心,这个指向圆心的
A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力 B.向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力 C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分力 D.向心力的大小等于Mgsinθ
2.(2020·泰州高一检测)如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块 绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则 ( ) A.物块A不受摩擦力作用 B.物块B受5个力作用 C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B受摩擦力减小 D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
3.大小: (1)基本公式a= v2 =_ω__2r_。 (2)拓展公式a= 4r2·r=_ω__v_。
T2
4.作用效果:只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。
5.物理意义:描述线速度方向改变快慢的物理量。
【易错辨析】 (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力。 (2)向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力。 (3)做匀速圆周运动的物体所受合力大小保持不变。 (4)做匀速圆周运动的物体,其向心加速度恒定。 (5)物体做匀速圆周运动时,其相等时间内的位移相等。 (6)物体做匀速圆周运动时,相等时间内的速度变化量不同。 (7)根据an= v2 可知加速度与半径成反比。
【典例示范】 【典例】下列关于向心加速度的说法中正确的是 ( ) A.向心加速度越大,物体速率变化得越快 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比 C.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直 D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
【素养训练】 1.“月球勘探者号”空间探测器绕月球的飞行可以看成匀速圆周运动,关于探 测器的运动,下列说法正确的是 ( ) A.是匀速运动 B.是匀变速运动 C.是变加速曲线运动 D.是向心加速度大小和方向都变化的运动
提醒:同一个向心力的来源可以有不同的说法,处理实际问题时也会有不同的 处理方法。
【问题探究】 当天气晴朗的时候,我们经常可以看到许多鸟儿在空中盘旋,如果将鸟儿的运
动等效为水平面内的圆周运动,那么是哪些力在提供向心力呢?
【典例示范】 【典例】(2020·扬州高一检测)有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”,杂技 演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、半径较小的圆周运动, 通过逐步加速,圆周运动的半径逐步增大,最后能以较大的速度在竖直的壁上做 匀速圆周运动,这时使车子和人整体做匀速圆周运动的向心力是 ( )
2.(多选)如图所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在水平面内做圆 周运动,关于小球运动到P点时的加速度方向,下列图中可能的是 ( )
知识点三 向心加速度大小的分析研究
1.表达式:a= v2 =ω2r= 42 r=ωv。
r
T2
2.公式推导:
法一:牛顿第二定律
已知向心力表达式:F=m v2 ,F=mω2r。
A.圆筒壁对车的静摩擦力 B.筒壁对车的弹力 C.摩托车本身的动力 D.重力和摩擦力的合力 【解析】选B。在竖直的壁上的摩托车只受三个力作用,其中竖直方向上重力与 摩擦力是一对平衡力,水平方向上筒壁对车的弹力提供了车子和人整体做匀速 圆周运动的向心力,B正确。
【素养训练】 1.(多选)如图所示,用长为L的细线拴住一个质量为M的小球,使小球在水平面内 做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为θ,关于小球的受力情况,下列说法 中正确的是 ( )
合力就叫作向心力。
2.方向:始终沿着_半__径__指向_圆__心__。
3.表达式:
(1)F=
Байду номын сангаас
m v2 r
。
(2)F=_m_ω__2r_。
4.效果力:向心力是根据力的_作__用__效__果__来命名的。
5.下列选项中,有可能充当向心力的是_①__②__③__④__⑤__。(仅填选项前的序号)
①重力 ②弹力 ③摩擦力 ④合外力 ⑤某个力的分力
知识点二 向心加速度的物理意义及方向 1.物理意义:向心加速度描述圆周运动中线速度改变的快慢,只能表示速度方向 变化的快慢,不表示速度大小变化的快慢。 2.方向特点: (1)指向圆心:无论匀速圆周运动,还是变速圆周运动,向心加速度的方向都指向 圆心,或者说与线速度的方向垂直。 (2)时刻改变:无论向心加速度的大小是否变化,向心加速度的方向随线速度方 向的改变而改变。所以一切圆周运动都是变加速曲线运动。
3.匀速圆周运动中的“变化”与“不变”: (1)“不变”量:匀速圆周运动的角速度、周期、转速不变;线速度、加速度这 两个矢量的大小不变。 (2)“变化”量:匀速圆周运动的线速度、加速度这两个矢量的方向时刻改变。
【问题探究】 桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉做圆周运动。当桌面不光
滑时,小球的速率将会越来越小。试分析小球的加速度是否还指向圆心。
r
(×) (√) (√) (×) (×) (√) (×)
关键能力·合作学习
知识点一 向心力的理解与来源 1.向心力的方向: 向心力总是沿着半径指向圆心,方向时刻改变,故向心力是变力。 2.向心力的作用效果: 由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线 速度的大小,只改变线速度的方向。 3.向心力的来源: 匀速圆周运动中,向心力等于物体的合外力。常等效为三种情况:合力充当向心 力,某一个力充当向心力,某个力的分力充当向心力。
二、向心加速度 【情境思考】
一辆汽车以恒定速率驶入环岛,当它在环岛内运动四分之一圆弧时,速度变化 量与初速度方向的夹角为多少?若汽车驶过的圆心角逐渐减小,速度变化量与初 速度方向的夹角将怎样变化?
1.定义:做匀速圆周运动的物体,在向心力的作用下产生的加速度。 2.方向:与向心力的方向相同,始终沿半径指向_圆__心__,并与线速度方向_垂__直__。
高中教育物理必修第二册《2.2.1 匀速圆周运动的向心力和向心加速度、》教学课件
大小
________．
4．向心力是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的
作用效果
____________命名的．
[导学1]
向心力是根据力的作用效果命名的，它是由其他力或其他力的合力
提供的，分析物体受力时不能说物体受到向心力作用．
二、向心力的大小
1．实验探究
控制变量
探究内容
角速度ω
小和方向分别为(
)
A.大小为mω2r2，方向与速度方向相反
B．大小为mωr，方向与速度方向相反
C．大小为mωr2，方向沿半径向外
D．大小为mω2r，方向沿半径向里
答案：D
解析：由题可知物体做匀速圆周运动的向心力由摩擦力提供，方
向沿半径向里，指向转盘的圆心．根据向心力的公式得摩擦力大小f
＝F向＝mω2r.综上所述，D正确．
速度ω恒定还是线速度v恒定.
典例示范
例2 如图所示，O1 为皮带传动的主动轮的轴心，主动轮半径为r1 ，
O2为从动轮的轴心，从动轮半径为r2 ，r3为固定在从动轮上的小轮半
径．已知r2＝2r1，r3＝1.5r1.A、B、C分别是三个轮边缘上的点，则点
A、B、C的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)(
)
A．1∶2∶3 B．2∶4∶3
C．8∶4∶3 D．3∶6∶2
答案：C
素养训练3
转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，假设某转笔高手能让笔绕
其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关转笔中涉及到的物理知识
的叙述，正确的是(
)
A．笔杆上各点线速度大小相同
B．笔杆上各点周期相同
C．笔杆上的点离O点越远，角速度越小
(2)“变化”量：匀速圆周运动的线速度、加速度这两个矢量的方向
高中物理第二章匀速圆周运动2匀速圆周运动的向心力和
第二节匀速圆周运动的向心力和向心加速度教学预备：结实的细线拴着一个小钢球，秒表，J2130 向心力演示仪，质量不同的小球（钢球、木球），多媒体投影设备．教学进程：一、实验探讨，引入新课二、探索物体做圆周运动的条件在同窗们猜想研究的基础上，大屏幕投影教材第 26 页图 2-2-2 ，并提出下列试探题：1．对研究对象作出受力示用意，2．猜想合力的方向，查验完善自己的猜想．3．合力的方向应该指向哪里？在学生研究讨论的基础上，师生一路得出结论：大量事实说明，物体做圆周运动的条件是必需受到一个指向圆心的合外力，那个指向圆心的合外力就叫做向心力．试探：1．通过对图2-2-2 中三个物体的受力分析，你以为向心力由那些力提供？2．你以为向心力是按力的性质命名的仍是按力的作用效果命名的？在同窗们试探、研究讨论的基础上，师生一路得出结论：向心力是按照力的作用效果命名的．它能够是一个力，能够是某个力的分力，也能够是几个力的合力．请学生列举生活中物体做匀速圆周运动向心力来源的实例．物理学史教育：牛顿对向心力与圆周运动的关系的熟悉．三、熟悉向心加速度（由教师直接给出向心加速度的表达式）1. 方向：由牛顿第二定律得出，沿半径方向指向圆心．2. 大小：（直接给出）（详解参见教材第 30 页的“课外阅览”．）然后按照第一节的内容得出a 的其他表达式．交流与试探：从看，似乎a跟R 成正比；从看，似乎 a跟成R反比．你能解答那个问题吗？四、由牛顿第二定律结合向心加速度的表达式，学生能够自己得出向心力的表达式．学生能够适当讨论，彼此启发，完成几组常常利用表达式的书写．以上内容1课时．五、探讨影响向心力大小的相关因素学生实验：用J2130 向心力演示仪分组探讨影响向心力大小的因素．教师先介绍向心力演示仪的结构、原理和利用方式，然后提出下列问题引发学生的试探：如何研究一个物理量和诸多物理量的关系？启发学生运用控制变量法．学生实验：探讨向心力与物体的质量、运动的半径和角速度的关系．请学生汇报自己的实验结果：1．用质量比为 2:1 的钢球和铝球，使他们的运动半径R 和ω均相同，观察露出的红白相间方格数比值为 2:1 ，即两球所受向心力的比值也为 2:1 ，因此F 与m 成正比．同理得出：2．当m、ω相同时，半径比为 2:1 ，向心力的比值也为 2:1 ，因此F 与R 成正比．3．当m、R 相同时，角速度比值为 2:1 ，向心力的比值为 4:1 ，因此F 与ω2 成正比在学生试探、研究讨论的基础上，师生一路得出结论：向心力的大小与物体的质量m 、圆周半径R 、转动角速度的平方ω2 正比．即：F ＝mRω2六、实践应用完成教材第 29 页例题，体验圆周运动的应用．七、课堂小结引导学生进行课堂小结：1．本节你学到了哪些知识．2．本节你学到了哪些研究问题的方式．3．本节的学习，对你此后的学习、研究有什么启发．八、课后作业1. 完成“练习与评价”的作业；2. 实践体验：完成进展空间的实验室操作和讲义 29 页的两个活动体验，并在作业本上写出感受．教学流程图：学习效果评价教学设计跋文：一、教学设计中的特色1. 注重以学生体验探讨为主线；通过物理情景的创设引导学生探讨，让学生感受到物理源于生活．2. 注重以学生为主体；无论是问题情景的创设仍是对问题的探讨，都尽力创造条件让学生参与，并尽力增大参与面与思维量．二、教学设计后的试探1. 如安在有限的课堂时刻内进行最具实效的合作探讨？在课堂教学中，要鼓励学生发表自己的观点、提出自己的问题，进行问题的交流、合作和探讨，这是新课标和新课程所反映的一个大体理念．可是，相对而言，探讨有时是一个较长的进程，在有限的课堂时刻内，学生实际的合作探讨进程有时显得较长．本教学设计实际讲课时刻也并非宽裕．如何在有限的课堂时刻内进行最具实效的合作探讨？关键在于教师，教师必需在保证学生自主、合作探讨的前提下做好引导．这也是在新的教学方式下对教师提出的更高要求，需要咱们在实践中深切研究和探索．2. 在对学生想法和问题的评价中，如何把握好“鼓励称赞”和“指犯错误”的“度”？在本节课的教学设计和教学实践中，教师充分考虑了民主平台和和谐气氛的创设，对学生所提出的观点和想法，尽力以“鼓励赞赏”为主的态度进行评价，充分保证了学生学习的踊跃性和主动性．。
人教版高中物理必修二教学课件-向心加速度(26张)-PPT优秀课件
一. 物体做匀速圆周运动的条件：
一. 物体做匀速圆周运动的条件：
运动轨迹是圆 物体的速度大小不变方向时刻改变
一. 物体做匀速圆周运动的条件：
运动轨迹是圆 物体的速度大小不变方向时刻改变 注意：只要满足以上两个条件就是匀速圆周运动．
二. 描述匀速圆周运动的物理量
二. 描述匀速圆周运动的物理量
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.5 向 心 加 速度 ( 共 26张 PPT)【 PPT优秀 课件】 -精美 版
学生小实验
步骤一：拉住绳子一端，使小球在桌面上做匀速圆周
运动。
切换至PC2播放“动
观察与思考：
画.PPT”(2)
1 .小球为何做匀速圆周运动？
2 .小球受到哪些力作用？合外力是哪个力？这个力
的方向有什么特点？这个力起什么作用？
3 .一旦线断或松手，结果如何？
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.5 向 心 加 速度 ( 共 26张 PPT)【 PPT优秀 课件】 -精美 版
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.5 向 心 加 速度 ( 共 26张 PPT)【 PPT优秀 课件】 -精美 版
O
O
F
FF
V
V
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.5 向 心 加 速度 ( 共 26张 PPT)【 PPT优秀 课件】 -精美 版
小球受力分析： 做匀速圆周运动的物体，合外
力指向圆心，与速度V垂直
V
F
O
O
F
FF
V
V
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.5 向 心 加 速度 ( 共 26张 PPT)【 PPT优秀 课件】 -精美 版
2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度
)．
解析 物体做变加速曲线运动，合力不为零， A错．物体做速度大小变化的圆周运动，合力 不指向圆心，合力沿半径方向的分力等于向 心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变 大，即除在最低点外，物体的速度方向与合 外力的方向夹角为锐角，合力与速度不垂直， B、C错，D对． 答案 D
对向心力的理解 1．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率 沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在 乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦 力分别为f甲和f乙，以下说法正确的是 ( )． A．f甲小于f乙 B．f甲等于f乙 C．f甲大于f乙 D．f甲和f乙大小均与汽车速率无关
意义：描述线速度方向改变的快慢． 向心加速度公式也适用于非匀速圆周运动 (1) 物体做匀速圆周运动时，向心加速度就 是物体运动的合加速度．
(2)物体做非匀速圆周运动时， 合加速度必有一个沿切线方向 的分量和指向圆心方向的分量，其指向圆心方向的分量就 v2 是向心加速度，此时向心加速度仍然满足：an＝ r ＝rω2. 由上述分析可知，物体做圆周运动的加速度不一定指向圆 心，向心加速度只是物体实际加速度的一个分量，只有做匀 速圆周运动的加速度才一定指向圆心； 但向心加速度方向是 v2 始终指向圆心的，其大小表达式 an＝ r ＝rω2 适用于所有圆 周运动，式中的 v 指某个瞬间的瞬时速度大小，an 即指那个 瞬间的瞬时向心加速度大小．
v2 (2)大小：Fn＝man＝m r ＝m ω2r ＝m ωv ．
(3)方向：总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，所以向心 力是变力．
向心加速度 (1) 定义：做匀速圆周运动的物体的加速度 指向圆心．这个加速度称为向心加速度． (2) 物 理 意 义 ： 描 述 线 速 度 方 向 改 变 的 快 慢．
匀速圆周运动的向心力和向心加速度
ω
m
M
3、一端固定在光滑水平面上O点的细线，A,B,C处各处拴着 一端固定在光滑水平面上O点的细线，A,B,C处各处拴着 质量同的小球，如图所示，现将它们排成一直线， 质量相同的小球，如图所示，现将它们排成一直线，并使细线 拉直，让它们在桌面上绕O点做圆周运动，如果增大转速， 拉直，让它们在桌面上绕O点做圆周运动，如果增大转速， 细线将先在OA、AB、BC段线中的 断掉。 细线将先在OA、AB、BC段线中的 断掉。
二、向心力的大小： 向心力的大小：
铝球 钢球
钢球 钢球 钢球 钢球
二、向心力的大小： 向心力的大小：
1、当ω和r一定时，F与m成正比。 2 2、当m与r一定时，F与ω 成正比。 3、当ω与m一定时，F与r成正比。
三、向心加速度 1、定义：做圆周运动的物体，由向心力的作用产生的 定义：做圆周运动的物体， 加速度叫向心加速度。 加速度叫向心加速度。
A B
θ
二、变速圆周运动的向心力
的绳子， 的拉力时即被拉断， 例：一根长为0.8m的绳子，当受到 一根长为 的绳子 当受到7.84N的拉力时即被拉断，若在此绳的一 的拉力时即被拉断 端拴一个质量为0.4kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆 的物体， 端拴一个质量为 的物体 周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂。 周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂。求物体运动至最低点时的角 速度和线速度各是多大。 速度和线速度各是多大。
二、解决匀速圆周运动问题的方法和步骤
（1）明确研究对象，对其受力分析。 明确研究对象，对其受力分析。 （2）分析运动情况，即圆周平面、圆心、半径。 分析运动情况，即圆周平面、圆心、半径。 （3）以向心加速度为正方向，求出合力的表达式。 以向心加速度为正方向，求出合力的表达式。 （4）应用向心力公式建立方程并求解
高中物理第2章圆周运动2匀速圆周运动的向心力和向心加速度课件教科版
[后思考] 如图 2-2-4 所示，地球在不停地公转和自转，关于地球的自转，思考以下问题：
图 2-2-4 地球上各地的角速度、线速度、向心加速度是否相同？ 【提示】 地球上各地线速度和向心加速度不同．角速度相同．
[合作探讨] 如图 2-2-5 所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，A、 B、C 是它们边缘上的三个点，请思考：
内做圆周运动
供向心力，F 向＝F 合
示意图
1．(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是( ) A．合力的大小不变，方向一定指向圆心 B．合力的大小不变，方向也不变 C．合力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小 D．合力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小
【解析】 匀速圆周运动的合力等于向心力，由于线速度 v 的大小不变，故 F 合只能时刻与 v 的方向垂直，即指向圆心，故 A 对、B 错；由合力 F 合的方向时刻 与速度的方向垂直而沿切线方向无分力，故该力只改变速度的方向，不改变速度 的大小，C 错、D 对．
【答案】 AD
2．(多选)用细绳拴着小球做圆锥摆运动，如图 2-2-3 所示，下列说法正确的是 ()
图 2-2-3
A．小球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用 B．小球做圆周运动的向心力是重力和绳子的拉力的合力 C．向心力的大小可以表示为 F＝mrω2，也可以表示为 F＝mgtan θ D．以上说法都正确 【解析】 小球受两个力的作用：重力和绳子的拉力，两个力的合力提供向 心力，因此有 F＝mgtan θ＝mrω2.所以正确答案为 B、C. 【答案】 BC
[后思考] 如图 2-2-1 所示，滑冰运动员转弯时为什么要向转弯处的内侧倾斜身体？
图 2-2-1 【提示】 倾斜身体是为了获得冰面对运动员向内侧的静摩擦力，从而获得 做圆周运动所需要的向心力．
《2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 》说课稿
《2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度》说课稿（淮口中学陈敏）(过渡语：尊敬的各位评委,各位老师,大家上午好! 今天我说课的题目是匀速圆周运动的向心力和向心加速度，我将从以下几个方面进行说课)一.课程标准分析《普通高中物理课程标准》必修模块“物理2”内容标准中，涉及本节的内容有条目2：“了解向心加速度；”条目3：“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
”二.教材分析1.教材地位：本节内容是教科版《高中物理（必修2 ）》第二章“匀速圆周运动”的第二节，它是用动力学的方法研究匀速圆周运动的基础，在高中物理，属于主干知识范畴,为以后天体运动，带电粒子在磁场中的运动的学习打下基础。
2.教材特点：与老教材相比，新教材没有直接采用公式推导得出向心力的编排，而是通过对生活中各种圆周运动的分析，归纳总结出向心力的概念，接着通过实验探究得出向心力公式，再由牛顿第二定律得出向心加速度。
新教材的这样编写，体现了从感性到理性的过度，降低了学习难度。
三.学情分析本节课面对的群体是高一学生，他们已经具备一定的推理判断能力，而且通过第一章“抛体运动”的学习，知道研究抛体运动是用等效转换（运动的合成与分解）的方法，本质上还是对直线运动的研究。
而圆周运动的是另一种形式的曲线运动，直接针对圆周运动进行整体性研究对学生而言有一定难度。
学生虽然有动力，阻力等效果力的概念，但是向心力的复杂性在理解上困难是较大的。
学生通过《必修一》学习”速度",”加速度”“牛顿第二定律”等有多个因素影响探究——采用控制变量法，但是在探究向心力的大小又会遇到新的挑战。
所以，我把本节课的难点归纳为：分析向心力的来源，探究向心力的大小。
重点归纳为：向心力的应用。
四. 教学设计1.新课导入：我将以“中国杂技飞车走壁”的有趣视频和“二两拨千斤”的小游戏引入新课，激发学生兴趣。
2.新课教学：（1）通过对“月亮绕地球转动”，“游乐场里的旋转秋千”等生活现象的分析, 引出向心力的概念.让生活走进物理课堂，陶冶学生情怀。
匀速圆周运动的向心力和向心加速度 教案
匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案一、教学目标：1. 让学生理解匀速圆周运动的概念，知道物体做匀速圆周运动时需要向心力。
2. 让学生掌握向心力的计算公式，了解向心力与线速度、半径、质量的关系。
3. 让学生理解向心加速度的概念，掌握向心加速度的计算公式，了解向心加速度与线速度、半径、质量的关系。
二、教学重点：1. 匀速圆周运动的概念及向心力的概念。
2. 向心力的计算公式及向心力与线速度、半径、质量的关系。
3. 向心加速度的概念及向心加速度的计算公式。
三、教学难点：1. 向心力的理解及其与线速度、半径、质量的关系。
2. 向心加速度的理解及其与线速度、半径、质量的关系。
四、教学方法：采用问题驱动法、案例分析法和小组讨论法，引导学生主动探究匀速圆周运动的向心力和向心加速度的规律。
五、教学过程：1. 导入：通过一个生活中的实例，如匀速转动的自行车轮子，引导学生思考匀速圆周运动需要什么力。
2. 新课：讲解匀速圆周运动的概念，阐述物体做匀速圆周运动时需要向心力，介绍向心力的计算公式，分析向心力与线速度、半径、质量的关系。
3. 案例分析：分析一些具体的匀速圆周运动实例，如匀速转动的地球、匀速转动的乒乓球等，让学生加深对向心力的理解。
4. 向心加速度：讲解向心加速度的概念，介绍向心加速度的计算公式，分析向心加速度与线速度、半径、质量的关系。
5. 小组讨论：让学生分组讨论匀速圆周运动的向心力和向心加速度在实际应用中的例子，分享各自的发现和感悟。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调匀速圆周运动的特点和向心力和向心加速度的重要性。
7. 作业布置：布置一些有关匀速圆周运动的向心力和向心加速度的练习题，巩固所学知识。
六、教学反思：在课后对教学效果进行反思，看学生是否掌握了匀速圆周运动的向心力和向心加速度的概念及其计算方法，是否能够运用所学知识分析实际问题。
七、教学评价：通过课堂表现、作业完成情况和小组讨论情况对学生进行评价，看学生是否能够理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度，是否能够运用所学知识解决实际问题。
教科版高中物理必修第二册精品课件 第二章 匀速圆周运动 2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度
3.实验结论
在半径和角速度一定的情况下,向心力大小与质量成正比。
在质量和角速度一定的情况下,向心力大小与半径成正比。
在质量和半径一定的情况下,向心力大小与角速度的二次方成正比。
【应用体验】
典例2 (2021福建莆田高一期末)用如图所示的装置可以探究做匀速圆周
运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
提供向心力,F向=F合
示意图
实例
向心力
木块随圆桶绕轴线做圆 圆桶侧壁对木块的弹力
周运动
提供向心力,F向=N
示意图
针对训练1
如图所示,物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作
用力有(
B
)
A.圆盘对B及A对B的指向圆心的摩擦力
B.圆盘对B的指向圆心的摩擦力,A对B的背离圆心的摩擦力
3.向心力来源分析
(1)向心力是根据力的作用效果命名的,它可以由重力、弹力、摩擦力等各
种性质的力提供,也可以由它们的合力提供,还可以由某个力的分力提供。
(2)物体做匀速圆周运动的条件:合力大小不变,方向始终与线速度方向垂
直且指向圆心。
名师点睛
向心力不是具有特定性质的某种力,任何性质的力都可以作为
向心力,做匀速圆周运动的物体,所受的合力提供向心力。
面内转动至最高点时
向心力
绳子的拉力和重力
的合力提供向心力,
F向=T+G
用细线拴住小球在光滑水 线的拉力提供向心
平面内做匀速圆周运动
力,F向=T
示意图
实例
向心力
物体随转盘做匀速圆周 转盘对物体的静摩擦力
运动,且相对转盘静止
提供向心力,F向=f
教科版高中物理必修第二册第二章第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度
如何寻找向心力？
讨论交流
用细绳连接一个软木塞，拉住绳的一端，让软木塞尽量做 匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验.
思考：向心力的大小与哪些因素有关？
向心力的大小与m、r、 ω有关.
二、向心力的大小
方案一
【实验探究】探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系
⑴在小球质量m和旋转半径r不变的条件下， 改变角速度ω，多次体验手的拉力；
2.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物
体一起运动，物体所受向心力是（B ）
A.重力 B.弹力
C.静摩擦力 D.滑动摩擦力
3.如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的２倍，A是大轮
边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1 的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角
4.作用效果: 只改变v的方向,不改变V的大小。 为什么？
V
F
OO F
F
V
V
因为在运动方向上所受的合外力为0，这个方向 上的加速度也为0，所以速度大小不变，只改变速度 方向。
温故知新
①F合与v的夹角为锐角时,物体做加速运动； ②F合与v的夹角为钝角时,物体做减速运动； ③当合外力与速度的夹角始终为90°时,合外力只改变
⑵在小球质量m和角速度ω不变的条件下， 改变旋转半径r，多次体验手的拉力；
⑶在旋转半径r和角速度ω不变的条件下， 改变小球质量m，多次体验手的拉力；
【体验交流】
⑴角速度ω越大，手的拉力越大； ⑵旋转半径r越大，手的拉力越大； ⑶小球质量m越大，手的拉力越大。
方案二
【实验探究】探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系