高中物理《向心力》pptPPT课件演示文稿
高中物理创新实验 向心力
向心力
一、使用教材
本节课《向心力》选自广东教育出版社出版的粤教版高中物理必修二的第二章圆周运动的第２节、适用于高中一年级学生下学期学习。
二、实验器材
１、有机玻璃板框架;2、数显测力计;3、５7步进电机控制装置;４、５7步进电机;5、电机转速控制装置;6、转速显示器;７、有机玻璃弧形轨道;8、连接线;9、不同质量槽码;1０、刻度尺;11、8字环;12、滑轮;1３、电机联轴器、
三、实验改进要点
在高中物理教学中关于向心力公式的得出是个难点,该公式的理论推导过程对学生来说过于抽象,不易理解、而圆周运动这一章在高中物理中有着重要的作用和我们的生活联系也十分紧密。使用电动向心力定量分析演示仪能够让学生通过实验探究,亲身感受什么是匀速圆周运动？什么是向心力？向心力由于那些因素有关,这比理论分析更有说服力。
传统的“向心力实验演示仪"仅仅是半定量的,同时误差较大,从而只能定性地说明向心力大小与相关变量有关,而无法定量地测出向心力与半径、线速度和质量有关,即准确性难以控制为了解决上述问题。
笔者设计制作了探究向心力演示仪,将向心力定性演示实验改进为定量操作实验。本演示仪利用调速装置和测力装置,通过实际演示可分别改变质量、角速度、半径,实时读出向心力和转速的数值,分别探究上述物理量与向心力的关系,帮助学生更好地理解圆周运动的特点以及向心力公式。本演示仪还针对传统电动向心力定量分析演示仪所存在的不足做了以下几点改进:
一是,电机选用的是高精度的步进电机,调速方便,利用电机驱动装置和控制装置实时调节转速,转速精度高还可通过显示器直截了当读出转速、
二是,固定槽码的细线与数显测力计的连接是在渔具中使用到的高速轴承转环,如此能够防止细线在旋转的过程中因扭转而产生的缠绕。
三是,在轨道的中心位置安装了一个定滑轮,将水平弧形轨道中的槽码连线转９０°与竖直方向的高速轴承转环连接。
四是,采纳了精度更高的工业用数显测力计,使向心力的测量更加准确,测量时既可动态读数又可将测量数据进行存储,还能与计算机相连实现实验数据的实时输出,并能够方便、快捷读取平均值。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》
教学设计：2024秋季 人教版 高中物理 必修 第二册 第六章
圆周运动《向心力》
教学目标（核心素养）
1. 物理观念：理解向心力的概念，掌握向心力是物体做圆周运动时所受合力的表现，明确向心力不是物体受到的某种新力，而是按效果命名的力。
2. 科学思维：通过实例分析，学会运用牛顿第二定律分析圆周运动中向心力的来源，培养逻辑推理和问题解决能力。
3. 科学探究：通过实验或模拟实验，观察不同条件下物体做圆周运动时的现象，探究向心力大小与哪些因素有关，提升科学探究能力。
4. 科学态度与责任：认识圆周运动在日常生活和科学技术中的应用，如汽车转弯、天体运动等，激发探索自然规律的兴趣，培养用物理知识解决实际问题的意识。
教学重点
• 向心力的概念及其来源。
• 理解和应用向心力公式F=mrv2=mrω2。
教学难点
• 理解向心力是效果力，不是物体实际受到的力。
• 灵活运用向心力公式分析解决实际问题。
教学资源
• 多媒体课件（包含圆周运动视频、动画演示）。
• 实验器材（如向心力演示器、小球、细绳、滑轮等）。
• 教材、教辅资料及网络教学资源。
教学方法
• 讲授法结合演示法：通过教师讲解和实验演示，直观展示圆周运动及向心力的概念。
• 探究学习法：引导学生设计实验，探究向心力大小与哪些因素有关。 • 讨论交流法：组织学生分组讨论，分享对向心力理解的心得，促进思维碰撞。
教学过程
导入新课
• 情境导入：播放一段汽车高速转弯时轮胎与地面摩擦产生响声的视频，提问学生：“为什么汽车能顺利转弯而不冲出路面？是什么力在起作用？”引发学生思考，引出圆周运动及向心力的概念。
新课教学
1. 概念建立：
• 讲解圆周运动的基本特点，强调物体做圆周运动时方向时刻改变，需要有力来改变其运动状态。
• 引入向心力概念，解释向心力是使物体产生向心加速度、维持圆周运动所需的合力，不是物体实际受到的力，而是按效果命名的。
2. 公式推导：
2022年人教版高中物理必修二第六章圆周运动第2节向心力第1课时 向心力
- 1 - 第六章 圆周运动
2．向心力 第1课时 向心力
【课标定向】
1．通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
2．能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
【素养导引】
1．理解向心力的概念及其特点、表达式。(物理观念)
2．通过比较，知道变速圆周运动的合力与向心力的大小与方向。(科学思维)
3．利用向心力演示器探究向心力大小的表达式。(科学探究)
一、向心力
定义
做匀速圆周运动的物体受到总指向圆心的合力
方向 始终沿着半径指向圆心
特点 只改变速度的方向
效果力 根据力的作用效果命名
表达式 Fn＝mv2r ＝mω2r
二、变速圆周运动和一般曲线运动
1．变速圆周运动合力的作用效果：
变速圆周运动的合力产生两个方向的效果：
(1)跟圆周相切的分力Ft：与物体运动的方向平行，改变线速度的大小。
(2)指向圆心的分力Fn：与物体运动的方向垂直，改变线速度的方向。
2．一般曲线运动：
(1)曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般的曲线运动，如图所示。
(2)处理方法：将曲线分割成为许多很短的小段，这样，质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。
[思考] 如图为公路自行车比赛中运动员正在水平路面上做匀速圆周运动。若将运动员与自行车看成整体，则运动员转弯时所需向心力的来源如何？所受的合力方向及作用效果是什么？ - 2 -
提示：运动员转弯时所需向心力由重力、支持力和地面对车轮的摩擦力的合力提供。合力指向圆心，充当向心力，改变速度的方向。
如图，一辆汽车正匀速通过一段弯道公路。判断以下问题：
1．汽车受到的合力为零。( × )
2．汽车做圆周运动的向心力由汽车的牵引力提供。( × )
3．汽车做圆周运动的向心力既可以改变汽车速度大小，也可以改变汽车速度方向。( × )
一、向心力的理解及来源分析
如图所示，飞机在空中水平面内做匀速圆周运动；滑冰运动员在水平面内做匀速圆周运动。
《向心力》说课稿
第 1 页 共 40 页 《向心力》说课稿
（经典版）
编制人：__________________
审核人：__________________
审批人：__________________
编制单位：__________________
编制时间：____年____月____日
序言
下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!
并且，本店铺为大家提供各种类型的经典范文，如工作总结、教学总结、教学计划、教学心得、教学反思、说课稿、好词好句、教案大全、作文大全、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!
Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I
hope that after you download it, it can help you solve practical problems.
The document can be customized and modified after downloading, please adjust
and use it according to actual needs, thank you!
And, this store provides various types of classic sample essays for
everyone, such as work summaries, teaching summaries, teaching plans,
teaching experiences, teaching reflections, lecture notes, good words and
sentences, lesson plans, essays, and other sample essays. If you want to
2023年新教材高中物理6向心力讲义新人教版必修第二册
1
2．向心力
第1课时 实验：探究向心力大小的表达式
(1)有控制变量的意识，能制订科学探究方案．
(2)能制订探究方案，选用合适的器材获得数据．
(3)能分析实验数据，总结向心力大小的表达式，形成结论．
(4)能撰写简单的报告，对实验探究过程与结果进行交流和反思．
一、实验目的
1．定性分析向心力大小的影响因素．
2．学会使用向心力演示器．
3．探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系．
二、基本思想：控制变量法
三、实验设计——各个物理量的测量和调整方法
1．向心力的测量：由塔轮中心标尺露出的等分格的读数读出．
2．质量的测量：用天平直接测量．质量的调整：选用不同的钢球和铝球．
3．轨道半径的测量：根据长、短槽上的刻度读出小球到转轴的距离．
轨道半径的调整：改变小球放置在长、短槽上的位置．
4．角速度的测量：通过测量变速塔轮的直径确定角速度的比值．
角速度的调整：改变皮带所连接的变速塔轮．
四、探究过程 2
知识点一 影响向心力大小因素的定性分析
典例示范
【例1】 为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关，某同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A，2L处打另一个绳结B．请一位同学帮助用秒表计时．如图乙所示，做了四次体验性操作．
操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小．
操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小．
操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周，体验此时绳子拉力的大小．
操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小．
(1)操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________；
(2)操作3与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________； 3
高中物理必修二---向心力
第6节
向心力
1．理解向心力是一种效果力，其效果是产生向心加速度，方向总是指向圆心．
2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．(重点)
3．知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力．(难点)
一、向心力
1．定义：做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力叫向心力．
2．方向：始终沿半径指向圆心．
3．计算式：(1)Fn＝mv2r；(2)Fn＝mω2r．
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
1．变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动．
2．一般的曲线运动的处理方法
一般的曲线运动，可以把曲线分割成许多极短的小段，每一小段可看做一小段圆弧．研究质点在每一小段的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理．
3．变速圆周运动的受力分析：做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心．这一力F可以分解为互相垂直的两个力：跟圆周相切的分力Ft和指向圆心方向的分力Fn．物体做加速圆周运动时，合力方向与速度方向夹角小于90°，如图甲所示，其中Ft使v增大，Fn使v改变方向．同理，F与v夹角大于90°时，Ft使v减小，Fn改变v的方向，如图乙所示．
判一判 (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力． ( )
(2)向心力和重力、弹力一样，都是根据性质命名的．( )
(3)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．( )
(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心．( )
(5)变速圆周运动的向心力大小改变．( )
(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变．( )
提示：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
做一做 (多选)如图所示，用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是(
)
A．重力、支持力、绳子拉力
B．重力、支持力、绳子拉力和向心力
C．重力、支持力、向心力
【高中物理】高中物理知识点：向心力
【高中物理】高中物理知识点：向心力
向心力的定义：
在圆周运动中产生向心加速度的力。
。
向心力的特性：
1、向心力
总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小，大小
，方向总是指向圆心（与线速度方向横向），方向时刻在变化，就是一个变力。向心力可以由某个具体内容力提供更多，也可以由合力提供更多，还可以由分力提供更多。
2、轻绳模型
ⅰ、轻绳模型的特点：
①轻绳的质量和重力不计；
②可以任一伸展，弯曲应力数等，就可以产生和忍受沿绳方向的拉力；
③轻绳拉力的变化不需要时间，具有突变性。
ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用领域
小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题：
①临界条件：小球通过最高点，绳子对小球刚好没力的促进作用，由重力提供更多向心力：
②小球能通过最高点的条件：
（当时
，绳子对球产生拉力）
③无法通过最高点的条件：
（实际上小球还没有到最高点时，就脱离了轨道）
3、轻杆模型： ⅰ、轻杆模型的特点：
①轻杆的质量和重力数等；
②任意方向的形变不计，只能产生和承受各方向的拉力和压力；
③轻杆拉力和压力的变化不须要时间，具备突变性。
ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用
轻杆的一端连着一个小球在直角平面内搞圆周运动，小球通过最高点时，轻杆对小球产生弹力的情况：
①小球能通过最高点的临界条件：
（n为支持力）
②当时
，存有
（n为支持力）
③当时
，有
（n=0）
④当时
，存有
（n为拉力）
科学知识指点：
向心力是从力的作用效果来命名的，因为它产生指向圆心的加速度，所以称它为向心力。它不是具有确定性质的某种类型的力。相反，任何性质的力都可以作为向心力。实际上它可是某种性质的一个力，或某个力的分力，还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。对一个物体进行受力分析的时候，是不需要画向心力的，向心力是效果力。