高中物理必修2_向心力
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：
人教版(2019)高一物理必修第二册第六章圆周运动第3节向心加速度同步练习试题(word 含答案)
高一物理第二学期人教版（2019)必修二第六章圆周运动
第3节向心加速度同步练习题
▲不定项选择题
1
．关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是()
A
．描述线速度的方向变化的快慢
C
．描述角速度变化的快慢B
．描述线速度的大小变化的快慢
D
．描述向心力变化的快慢
2
．A
、B
、C
三个物体放在旋转的水平圆台上，A
的质量是2m
，B
、C
质量各为m
；C
离轴心的距离是2r
，
A
、B
离轴心距离为r
，当圆台匀速转动时，A
、B
、C
都没发生滑动，则A
、B
、C
三个物体的线速度、角
速度、向心加速度和向心力的大小关系正确的是（）
A
．
A:
B:
C1:1:2
C
．a
A:a
B:a
C2:2:1B
．v
A:v
B:v
C1:1:1
D
．F
A:F
B:F
C2:1:2
3
．一物体作匀速圆周运动，在其运动过程中，不发生变化的物理量是（）
A
．线速度B
．向心加速度C
．合外力D
．角速度
4
．在光滑的水平面上，一质量为m
的小球在绳的拉力作用下做半径为r
的匀速圆周运动，小球运动的线速
度为v
，角速度为ω
，则绳的拉力F
大小为（）
v
2
A
．
rB
．m2
rC
．m
2r
D
．mv
2r
5
．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r
1、r
2、r
3,
若甲轮匀速转动的角速度为
，
三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（）
r
12
2
A
．
r
3r
32
2
B
．
2r
1r
33
2
C
．
2r
1r
1r
2
2
D
．
r
3
6
．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度大小逐渐减小．汽车转弯时的加速度方向，可能正确的是
A
．B
．
C
．D
．
7
．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，正确的是（）
A
．由
2
可知，ω
与T
成反比
TB
．由
a2r可知，a
与r
成正比
2v
C
．由v
r
可知，ω
与r
成反比，v
与r
成正比D
．由a
可知，a
与r
成反比
r
8
．荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A
和B
分别为运动过程中
的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）
6.2.2 实验：探究向心力大小的表达式—人教版(2019) 高中物理必修第二册学案
知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
1/
6高一必修二物理导学案
课题：6.2.2实验：探究向心力大小的表达式一、学习目标1、体验向心力的存在，会分析向心力的来源。2、实验探究影响向心力大小的相关因素，知道向心力大小的表达式二、设计实验，进行验证。1、实验仪器：
2、实验原理：控制变量法。3、实验设计：(1)定性感知实验设计思路:如图所示,细线穿在圆珠笔的杆中,一端拴住小物体,另一端用一只手牵住,另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动,使小物体做圆周运动,可近似地认为作用在小物体上的细线的拉力提供了圆周运动所需的_______,而细线的拉力可用牵住细线的手的感觉来判断。(2)定量分析实验设计思路：①控制小球质量和半径不变,探究向心加速度与_______的关系。②控制小球质量和角速度不变,探究向心加速度与_____的关系。③控制小球半径和角速度不变,探究向心加速度与_____的关系。4、实验步骤：匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。这时，小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读数显示了向心力大小。(1)把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同。调整塔轮上的皮带，使知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
2/
6两个小球的角速度不一样。探究向心力的大小与角速度的关系。(2)保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度相同。探究向心力的大小与半径的关系。(3)换成质量不同的小球，分别使两小球的转动半径相同。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度也相同。探究向心力的大小与质量的关系。(4)重复几次以上实验。5、数据处理(1)m、r一定
(2)m、ω一定
(3)r、ω一定
(4)分别作出F向ω2、F向r、F向m的图像。(5)实验结论：①在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比。②在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比。③在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比。典例1、影响向心力大小的因素的定性分析如图所示,同学们分小组探究影响向心力大小的因素。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30mL的水)在空中甩动,使杯在水平面内做圆周运知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
(完整)高中物理必修二第五章曲线运动知识点总结,推荐文档
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龙文教育——您值得信赖的专业化个性化辅导学校 曲线运动知识点总结（MYX）
一、曲线运动
1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类：直线运动和曲线运动。
2、曲线运动的产生条件：合外力方向与速度方向不共线（≠0°，≠180°）
性质：变速运动
3、曲线运动的速度方向：某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。
4、曲线运动一定收到合外力，“拐弯必受力，”合外力方向：指向轨迹的凹侧。
若合外力方向与速度方向夹角为θ，特点：当0°＜θ＜90°，速度增大；
当0°＜θ＜180°，速度增大；
当θ=90°，速度大小不变。
5、曲线运动加速度：与合外力同向，切向加速度改变速度大小；径向加速度改变速度方向。
6、关于运动的合成与分解
（1）合运动与分运动
定义：如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。那几个运
动叫做这个实际运动的分运动．
特征：① 等时性；② 独立性；③ 等效性；④ 同一性。
（2）运动的合成与分解的几种情况：
①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。
②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动，当二者共线时轨迹为直线，不共线
时轨迹为曲线。
③两个匀变速直线运动合成时，当合速度与合加速度共线时，合运动为匀变速直线运动；当合速度与合
加速度不共线时，合运动为曲线运动。
二、小船过河问题
1、渡河时间最少：无论船速与水速谁大谁小，均是船头与河岸垂直，渡河时间，合速度方向
mind
t
v
船
沿的方向。v
合
2、位移最小：
①若，船头偏向上游，使得合速度垂直于河岸，船头偏上上游的角度为，最小位移vv
船水cosv
v水
船
为minld
。
②若，则无论船的航向如何，总是被水冲向下游，则当船速与合速度垂直时渡河位移最小，船vv
船水
头偏向上游的角度为，过河最小位移为。 cosv
v船
水min
cosv
d
ld
v水
高一物理必修2圆周运动知识点归纳
⾼⼀物理必修2圆周运动知识点归纳
圆周运动是⾼考的重点内容和命题频率最⾼的知识点。下⾯店铺给⼤家带来⾼⼀物理必修2圆周运动知识点，希望对你有帮助。
⾼⼀物理必修2圆周运动知识点 ⼀、考点理解
1、关于匀速圆周运动
(1)条件：①物体在圆周上运动;②任意相等的时间⾥通过的圆弧长度相等。
(2)性质：匀速圆周运动是加速度变化(⼤⼩不变⽽⽅向不断变化)的变加速运动。
(3)匀速圆周运动的向⼼⼒：
①是按⼒的作⽤效果来命名的⼒，它不是具有确定性质的某种⼒，相反，任何性质的⼒都可以作为向⼼⼒。例如，⼩铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静⽌的原因是，静摩擦⼒充当向⼼⼒，若圆盘是光滑的，就必须⽤线细拴住⼩铁块，才能保证⼩铁块同圆盘⼀起做匀速转动，这时向⼼⼒是由细线的拉⼒提供。
②向⼼⼒的作⽤效果是改变线速度的⽅向。做匀速圆周运动的物体所受的合外⼒即为向⼼⼒，它是产⽣向⼼加速度的原因，其⽅向⼀定指向圆⼼，是变化的(线速度⼤⼩变化的⾮匀速圆周运动的物体所受的合外⼒不指向圆⼼，它既要改变速度⽅向，同时也改变速度的⼤⼩，即产⽣法向加速度和切向加速度)。
③向⼼⼒可以是某⼏个⼒的合⼒，也可以是某个⼒的分⼒。例如，⽤细绳拴着质量为m的物体，在竖直平⾯内做圆周运动到最低点时，其向⼼⼒由绳的拉⼒和重⼒(F向 = T拉 - mg)两个⼒的合⼒充当。⽽在圆锥摆运动中，⼩球做匀速圆周运动的向⼼⼒则是由重⼒的分⼒(F向 = mg*tanθ)，其中θ为摆线与竖直轴的夹⾓)充当，因此决不能在受⼒分析时沿圆⼼⽅向多加⼀个向⼼⼒。
④物体做匀速圆周运动所需向⼼⼒⼤⼩可以表⽰为：
F = ma = mv^2/r = mrω^2 = mr*4π^2/(T^2)
2、描述圆周运动的物理量
(1)线速度：v = s/t(s是物体在时间t内通过的圆弧长)，⽅向沿圆弧上该点处的切线⽅向。描述了物体沿圆弧运动的快慢程度。
(2)⾓速度：ω = θ/t(θ是物体在时间t内绕圆⼼转过的⾓度)，描述了物体绕圆⼼转动的快慢程度。
高中物理：向心力问题要点与实例归纳
⾼中物理：向⼼⼒问题要点与实例归纳
⾼中物理：向⼼⼒问题要点与实例归纳
学习完圆周运动之后，⼀些同学总觉得涉及向⼼⼒的问题⾮常乱。在具体的习题中不知道怎样去找到向⼼⼒，说不清向⼼⼒在圆周运动中到底起什么作⽤。为了帮助同学们澄清在这些⽅⾯存在的⼀些模糊认识，我们就来归纳并分析⼀下圆周运动与向⼼⼒的问题的要点与实例，供同学们参考。
⼀、明确⼏个要点1、圆周运动的轨迹不⼀定是⼀个完整的圆周，也可以是圆周的⼀部分。
物体沿着圆周或圆周的⼀部分运动时，都叫圆周运动。2、线速度和⾓速度都可以描述物体做圆周运动的快慢程度。
线速度描述的是做圆周运动的物体通过的弧长的快慢；⾓速度描述的是物体的圆周轨迹半径r扫过⾓度的快慢。
线速度v跟⾓速度ω之间的关系是：v=ωr 。这个关系在任何情况下都是适⽤的。⾓速度相同的两个做圆周运动的物体，轨道半径r⼤的，线速度就⼤（例如：圆盘转动时，圆盘上离转轴远近不同的点⾓速度相同，但线速度不同）。
做圆周运动的物体，当线速度的⼤⼩（或⾓速度的⼤⼩）不变时，物体的运动就是匀速圆周运动。3、向⼼加速度与切向加速度都是表⽰做圆周运动的物体运动状态变化快慢的。
向⼼加速度表⽰的是线速度⽅向变化的快慢；切向加速度表⽰的是线速度⼤⼩变化的快慢。
做匀速圆周运动的物体，向⼼加速度a=v2/r=ω2r，切向加速度为零；
做变速圆周运动的物体，某⼀时刻的向⼼加速度与瞬时线速度或瞬时⾓速度对应，仍有a=v2/r=ω2r，但切向加速度不为零。4、做圆周运动的物体必定受到向⼼⼒的作⽤。
物体做圆周运动时，其运动⽅向是不断变化的（属于运动状态发⽣了改变），因此，作⽤在物体上的合⼒⼀定不为零，并且是指向圆⼼⽅向上的合⼒不为零。这个指向圆⼼⽅向的合⼒就是向⼼⼒。其⼤⼩F向=ma=mv2/r=mω2r
在具体的问题中，向⼼⼒可能是由某⼀个⼒单独提供的，也可能是由某两个（或⼏个）⼒合成的。不要离开物体的真实受⼒情况去寻找另外的向⼼⼒！5、向⼼⼒的作⽤是产⽣向⼼加速度
(完整版)高中物理必修二所有公式汇总(最新整理)
1高中物理必修二所有公式汇总
第五章 机械能及其守恒定律
1．恒力做功：W=Flcosα
（α
为F
方向与物体位移l
方向的夹角）
（1）两种特殊情况：①力与位移方向相同：α=0
，则W=Fl
②力与位移方向相反：α=1800
，则W=-Fl
，如阻力对物体做功
（2）α
<900，力对物体做正功；α=900
，力不做功；900
，力对物体做负功
（3）总功：（正、负功代数和）；
321WWWW
总
coslFW
合总
（4
）重力做功：（是初、末位置的高度差），升高为负，下降为正hmgW
Gh
重力做功的特点：只跟起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关
2
．功率（单位：瓦特）：平均功率：、；瞬时功率：P=Fv
瞬
tW
P
vFP
注意：交通工具发动机的功率指牵引力做功的功率：P=F
牵v
在水平路面上最大行驶速度：（当F
牵最小时即F
牵=F
阻，a
=0）
阻FP
v
max
3．重力势能：E
P=mgh（h
是离参考面的高度，通常选地面为参考面），具有相对性
4．弹簧的弹性势能：（k
为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）2
21
lkE
Pl
5．动能： 6.探究功与物体速度变化关系：结果为如下图所示（W
-v
2关系）2
21
mvE
K7．动能定理：在一个过程中合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，即末动能减去初动能。
或
12KKEEW
合2
12
2321
21
21
mvmvWWW
8．机械能：物体的动能、重力势能和弹性势能的总和，
PKEEE
9．机械能守恒定律：
2211PKPKEEEE
（动能只跟重力势能转化的）
22
212
1
21
21
mghmvmghmv
条件：只有重力做功或只有重力、弹簧弹力做功即动能只跟势能转化
思路：对求变力做功、瞬间过程力做功、只关注初、末状态的，动能定理优势大大地方便！对求曲线运动、只关注初、
末状态的，且不计摩擦的（只有动能与势能间相互转化）用机械能守恒定律较好！如下面的几种情况，用机械能守恒定
《探究影响向心力大小的因素》教学设计
ＮＯＣ活动 获奖课例展示 ｔｏｕｇａｏ２＠ｃｈｉｎａｉｔｅｄｕ．ｃａ｛课程整合
探究影响向心力大小的因素
教学设计
教材分析
本节内容是普通高中课程标准实
验教科书教科版 物理 必修２第二章
第二节（（匀速圆周运动的向心力和向心
加速度 ，本节课是第二课时。本节内
容安排在 圆周运动 、 分析匀速圆周
运动的向心力来源》之后，是在学生系
统学习了从运动学角度描述圆周运动
的基础上，通过观察、猜想、实验探究、
讨论交流的学习方式，体验了从动力学
角度分析圆周运动的方法之后，利用已
有的知识和方法探究影响向心力大小
因素的一个范例。
本节是高中物理的关键内容，也是
本章圆周运动的重点和难点，学好这部
分知识，既让学生明白了牛顿运动定律
同样适用于分析曲线运动，又为以后学 习天体运动和带电粒子在匀强磁场中
的运动打下了基础。
学生分析
思维特Ｊ羔：高一学生认知发展阶段
的主要思维特点是在头脑中可以把事
物的形式和内容分开，可以离开具体事 苏蕴玉北京市顺义区牛栏山第一中学
物根据假设事件进行逻辑推演，能运
用形式运算来解决诸如组合、排除及因
素分析等逻辑课题。学生已经具有一
定的发现问题、分析问题和解决问题的
能力；能够与其他同学讨论，流利地表
达自己的思想和批判他人的观点。
知识基础：学生在前面几节课的
学习中知道匀速圆周运动是一种变速
运动，结合直线运动和牛顿运动定律的
知识，知道是向心力改变物体的这种运
动状态，并能针对一些简单现象分析向
心力的来源，但有些学生由于思维定势
容易认为向心力是一种新的力，因而本
节课继续引导学生正确理解向心力的
来源和作用效果，并探究影响向心力大
小的因素。
这一届的学生从上高中开始就已
经接触了传感器，能够正确使用力的传
感器和光电门；同时在信息技术课上学
会了对数据进行分析、拟合的方法；又
具备一定的数学知识，能够通过图像找
出物理量间的函数关系，为自主探究提
高中物理必修2知识点 精选
P
蜡块的位置 v
vx vy 涉及的公式：
22yxvvv
xyvvtan θ
v
v水 v船
θ
船vdtmin，sindx
水船vvtan d 高中物理必修2知识点
第五章 平抛运动
§5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解
一、曲线运动
1.定义：物体运动轨迹是曲线的运动。
2.条件：运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3.特点：①方向：某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。
②运动类型：变速运动（速度方向不断变化）。
③F合≠0，一定有加速度a。
④F合方向一定指向曲线凹侧。
⑤F合可以分解成水平和竖直的两个力。
4.运动描述——蜡块运动
二、运动的合成与分解
1.合运动与分运动的关系：等时性、独立性、等效性、矢量性。
2.互成角度的两个分运动的合运动的判断：
①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②速度方向不在同一直线上的两个分运动，一个是匀速直线运动，一个是匀变速直线运动，其
合运动是匀变速曲线运动，a合为分运动的加速度。
③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。当两个分
运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时，合运动是匀变速直线
运动，否则即为曲线运动。
三、有关“曲线运动”的两大题型
（一）小船过河问题
模型一：过河时间t最短： 模型二：直接位移x最短： 模型三：间接位移x最短：
d v
v水 v船
θ
当v水
sin
船
vdt，
船水vvcos
A
v水 v船
θ
当v水>v船时，Lvvdx船水cosmin，
sin船vdt，
水船vvcos
sin)cos-(min船船水vLvvs θ v船 d
（二）绳杆问题(连带运动问题)
1、实质：合运动的识别与合运动的分解。
2、关键：①物体的实际运动是合速度，分速度的方向要按实际运动效果确定；
高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试（含答案解析）（2）
一、选择题
1
．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法错误的是（）
A．卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的
B
．轨道半径越大，卫星线速度越大
C．轨道半径越大，卫星线速度越小
D．同一轨道上运行的卫星，线速度大小相等
2．设两个行星A和B各有一个卫星a和b，且两卫星的圆轨道均很贴近行星表面。若两行
星的质量比M
A:M
B=p，两行星的半径比R
A：R
B=q，那么这两个卫星的运行周期之比T
a：T
b
应为（）
A．1
2
qpB．1
2q
q
pC．1
2p
p
qD．1
2
()pq
3．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬
60的正上方按图示方向第一次运行到南纬60的正上方时所用时间为1h，则下列说法正
确的是（）
A
．该卫星的运行速度—
定大于7.9km/s
B．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4
C．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2
D
．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能
4．如图，a、b、c三颗卫星绕地球做匀速圆周运动，已知m
a>m
b，则下列说法正确的是
（）
A
．a
、b
受到的万有引力大小相等
B．a的向心加速度小于b的向心加速度
C
．a
的周期大于c
的周期
D．a的线速度大于c的线速度
5
．通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运
动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可
以是（）
A．卫星的质量和线速度
B．卫星的质量和轨道半径
C．卫星的质量和角速度
D．卫星的运行周期和轨道半径
6．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球
质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上
一个昼夜的时间为
1T
（地球自转周期），一年的时间为
2T
（地球公转周期），地球中心到
月球中心的距离为
1L
，地球中心到太阳中心的距离为
2L
。下列说法正确的是（）
A
．由以上数据不能求出地球的质量