物理练习题试题考试卷教案5-7 向心力学案(刘)
《向心力》教案高中物理必修二2021
《向心力》教案高中物理必修二2021中学阶段形成物理概念，一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。
下面是小偏整理的《向心力》教案高中物理必修二2021，感谢您的每一次阅读。
《向心力》教案高中物理必修二2021教学目标1、知识与技能(1)理解向心力的概念及其表达式的确切含义;(2)知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算;(3)知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
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)进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。
3、情感、态度与价值观(1)在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。
(2)感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。
教学重难点教学重点：体会牛顿第二定律在向心力上的应用;明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
教学难点：圆锥摆实验及有关物理量的测量;如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
教学工具多媒体、板书教学过程一、新课导入我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式，这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征.观察图中的几幅图片，并根据图做水流星实验，让学生自己体验实验中力的变化，考虑一下为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运动.前三幅图可以看出物体之所以没有沿直线飞出去是因为有绳子在拉着物体，而第四幅图是太阳系各个行星绕太阳做圆周运动是由于太阳和行星之间有引力作用，是太阳和行星之间的引力使各个行星绕太阳在做圆周运动.如果没有绳的拉力和太阳与行星之间的引力，那么这些物体就不可能做圆周运动，也就是说做匀速圆周运动的物体都会受到一个力，这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动，我们把这个力叫做向心力.二、向心力1.基本知识(1)定义做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力.(2)公式：(3)方向向心力的方向始终指向圆心，由于方向时刻改变，所以向心力是变力.(4)效果力向心力是根据力的效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力.2.思考判断(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力.(×)(2)向心力和重力、弹力一样，是性质力.(×)(3)向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力.(√)3.探究交流如图所示，细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球，使它在某个水平面内做圆周运动，组成一个圆锥摆.试分析其向心力来源.【提示】钢球在水平面内做圆周运动，其受力如图所示，重力mg 和拉力FT的合力提供向心力，Fn=mgtanθ三、变速圆周运动和一般曲线运动1.基本知识(1)变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力，合外力一般产生两个方面的效果：①合外力F跟圆周相切的分力Ft，此分力产生切向加速度at，描述速度大小变化的快慢.②合外力F指向圆心的分力Fn，此分力产生向心加速度an，向心加速度只改变速度的方向.(2)一般曲线运动的处理方法一般曲线运动，可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看作一小段圆弧.圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的半径.这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理.2.思考判断(1)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力.(√)(2)圆周运动中，合外力等于向心力.(×)(3)向心力产生向心加速度.(√)3.探究交流如图所示，荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千由上向下荡时，(1)此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动?(2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗?【提示】(1)秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动.(2)由于秋千做变速圆周运动，合力既有指向圆心的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点.四、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1.实验与探究：请同学们阅读教材“实验”部分，思考下面的问题：(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?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量，记录哪些数据?(4)实验过程中产生误差的原因主要有哪些?2.认真阅读教材，思考问题，找学生代表发言，听取学生的见解，点评、总结。
《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，掌握向心力与圆周运动的关系。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、分析、归纳等方法，深入探究向心力的来源和作用。
二、教学内容：1. 向心力的定义2. 向心力与圆周运动的关系3. 向心力的来源和作用4. 向心力在实际应用中的例子5. 如何在圆周运动中计算向心力三、教学重点与难点：1. 重点：向心力的概念、向心力与圆周运动的关系、向心力的来源和作用。
2. 难点：向心力在实际应用中的计算方法。
四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究向心力的概念和作用。
2. 利用实例分析，让学生直观地了解向心力在实际中的应用。
3. 采用小组讨论法，培养学生合作学习的能力。
4. 利用多媒体手段，为学生提供丰富的学习资源。
五、教学过程：1. 导入新课：通过一个简单的例子，如骑自行车绕圆形路径行驶，引导学生思考向心力的概念。
2. 讲解向心力的定义：向心力是指物体在做圆周运动时，指向圆心的合力。
3. 分析向心力与圆周运动的关系：向心力越大，物体做圆周运动的速度越稳定；向心力不足或过大，都会导致圆周运动不稳定。
4. 讲解向心力的来源和作用：向心力来源于物体与圆周路径的摩擦力、弹力等，它的作用是改变物体的速度方向，使其始终保持在圆周路径上。
5. 实例分析：分析汽车在转弯时的向心力来源和作用，以及如何减小向心力，保证行车安全。
6. 小组讨论：让学生结合实例，讨论向心力在实际中的应用和计算方法。
7. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，布置课后作业，鼓励学生深入探究向心力在生活中的应用。
8. 课后作业：（1）复习本节课的内容，整理笔记。
（2）结合生活实例，分析向心力的应用和计算方法。
（3）完成课后练习题。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对向心力概念的理解和掌握情况。
2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的参与程度和分析问题的能力。
§56《向心力》学案.docx
§ 5.6 向心力★教学目标1.了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的。
2.在具体问题中会分析向心力的来源。
3.掌握向心力的表达式，并能用来进行有关计算。
★教学过程★复习思考：1.做圆周运动的物体的加速度为零吗？所受的合力为零吗？为什么？2.做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的各种表达式。
3.做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而沿着一个圆周运动？★新知探究一.向心力1._______________________________________ 定义：做匀速圆周运动的物体，受到指向_____________________________________________ 的______ 的作用，这个合力叫做向心力。
问题1・你能根据向心加速度的表达式和牛顿第二定律推导出向心力的表达式吗？2.向心力的大小：F fl = __________★实例分析：例1・如图所示，人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动。
卫星受到几个力的作用？合力多大？方向如何？向心力由什么力提供？请画出卫星受力的示意图。
例2・如图所示，小球在细线的牵引下，在光滑水平血上做匀速圆周运动。
小球受到儿个力的作用？合力多大？方 / .……......... ....向如何？向心力山什么力提供？请画岀小球受力的示意图。
:二077^0' 例3.如图所示，小球在细线的作用下在水平面上做匀速圆周运动（圆锥摆运动），小球受到几个力的作用？合力多大？方向如何？向心力山什么力提供？请画出小球受力的示意图。
★实例总结：问题2.向心力是不是象重力、弹力、摩擦力等那样按性质来命名的力？结论1.向心力是按 __________ 命名的力，并不是--种新的性质的力。
问题3・向心力来源于何处？结论2・向心力的來源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力來充当向心力, 也可以是几个力的 ___________ ,述可以是某个力的 _________ 来充当向心力。
高一物理《5.6向心力》教学案
5.6《向心力》教学案【学习目标】1.理解向心力的概念，会分析向心力的来源．(重点)2.知道向心力大小与哪些因素有关，并能利用向心力表达式进行计算．(重点)3.理解在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力．(难点) 知识点一：向 心 力填空题：1．定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向的合力，这个合力叫做向心力．2．公式：F n ＝ 和F n ＝ .3．方向：向心力的方向始终指向 ，由于方向 ，所以向心力是 ．4．效果力：向心力是根据力的 来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力． 判断题：1．做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力．( ) 2．向心力和重力、弹力一样，是性质力．( ) 3．向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力．( )思考：如图5-6-1所示，汽车转弯时在水平路面上做圆周运动，那么汽车的向心力由什么力来提供？如图所示，圆盘上物体随圆盘一起匀速转动；在光滑漏斗内壁上，小球做匀速圆周运动．请思考：探讨1：它们运动所需要的向心力分别由什么力提供？探讨2：计算圆盘上物体所受的向心力和漏斗内壁上小球的角速度分别需要知道哪些信息？1．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．2．向心力的来源：物体做圆周运动时，向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供． 实例向心力示意图用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时绳子的拉力和重力的合力提供向心力，F 向＝F ＋G用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动线的拉力提供向心力，F 向＝F T物体随转盘做匀速圆周运动，且相对转盘静止转盘对物体的静摩擦力提供向心力，F 向＝F f1．对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是( )A ．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B ．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C ．向心力是物体所受的合外力D ．向心力和向心加速度的方向都是不变的2．(多选)在光滑的水平面上，用长为l 的细线拴一质量为m 的小球，以角速度ω做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )A ．l 、ω不变，m 越大线越易被拉断B ．m 、ω不变，l 越小线越易被拉断C ．m 、l 不变，ω越大线越易被拉断D ．m 不变，l 减半且角速度加倍时，线的拉力不变3.如图5-6-3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总结与反思：向心力与合外力的关系1．向心力是按力的作用效果来命名的，它不是某种确定性质的力，可以由某个力来提供，也可以由某个力的分力或几个力的合力来提供．2．对于匀速圆周运动，合外力提供物体做圆周运动的向心力，对于非匀速圆周运动，其合外力不指向圆心，它既要改变线速度大小，又要改变线速度方向，向心力是合外力的一个分力．知识点二：变 速 圆 周 运 动 和 一 般 曲 线 运 动填空题：1．变速圆周运动:变速圆周运动所受合外力一般不等于 ，合外力一般产生两个方面的效果： (1)合外力F 跟圆周相切的分力F t ，此分力产生切向加速度a t ，描述 变化的快慢． (2)合外力F 指向圆心的分力F n ，此分力产生向心加速度a n ，向心加速度只改变速度的 ．2．一般曲线运动的处理方法:一般曲线运动，可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看作一小段 圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理．判断题：1．圆周运动中指向圆心的合力等于向心力．(√) 2．圆周运动中，合外力等于向心力．(×) 3．向心力产生向心加速度．(√)思考：1．向心力公式F ＝m v 2r或F ＝mω2r 对变速圆周运动成立吗？2．什么情况下质点做速度越来越大的圆周运动，什么情况下质点做速度越来越小的圆周运动？荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千向下荡时，请思考： 探讨1：此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？探讨2：绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？运动过程中，公式F n ＝m v 2r ＝mω2r 还适用吗？匀速圆周运动变速圆周运动线速度特点 线速度的方向不断改变、大小不变 线速度的大小、方向都不断改变 加速度特点 只有向心加速度，方向指向圆心，方向不断改变，大小不变既有向心加速度，又有切向加速度．其中向心加速度指向圆心，大小、方向都不断改变 受力特点 合力方向一定指向圆心，充当向心力合力可分解为与圆周相切的分力和指向圆心的分力，指向圆心的分力充当向心力周期性 有不一定有性质 均是非匀变速曲线运动 公式 F n ＝m v 2r ＝mω2r ，a n ＝v 2r＝ω2r 都适用4．如图5-6-5所示，物块P 置于水平转盘上随转盘一起运动，且与圆盘相对静止，图中c 沿半径指向圆心，a 与c 垂直，下列说法正确的是( )A ．当转盘匀速转动时，P 受摩擦力方向为b 方向B ．当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为c 方向C ．当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为a 方向D ．当转盘减速转动时，P 受摩擦力方向可能为d 方向5.如图，水平转盘上放有质量为m 的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r ，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；(2)当角速度为3μg2r 时，绳子对物体拉力的大小．总结与反思：变速圆周运动中合力的特点:。
20175-6 向心加速度学案(刘).doc
5-6 向心加速度学习目标：1、知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度---向心加速度；2、知道向心加速度表达式，能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式并会用来进行简单的计算；3、会用矢量图表示速度变化与速度之间的关系，理解加速度与速度，速度变化量的区别；4、体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法；5、知道变速圆周运动的向心加速度的方向和加速度的公式。
学习重点:理解匀速圆周运动中加速度产生原因，掌握向心加速度确定方法和计算公式 学习难点:向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用问题设计：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、怎样探究向心加速度大小的表达式？4、向心加速度公式n a 与v r ω、、的关系如何？学习过程：复习提问：（1）什么叫匀速圆周运动？（2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？（3）上述物理量间有什么关系？1、物体做圆周运动的条件如何？⑴如果物体不受力，它将做什么运动？⑵而力是改变物体运动状态的原因，又圆周运动不是直线运动，所以做圆周运动的物体必受到力的作用，匀速圆周运动所受合外力方向有何特点？⑶你能举出几个实例说明匀速圆周运动的物体所受合力方向如何？2、圆周运动是什么性质的运动？具有什么特征？⑴由于匀速圆周运动的速度方向时刻在改变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。
那么它的加速度方向指向哪儿呢？叫什么加速度？⑵物理意义：是用来描述物体做圆周运动的线速度方向变化快慢的物理量⑶匀速圆周运动的加速度方向明确了，它的大小与什么因素有关呢？进一步分析表明，由v a t∆=∆可以推导出向心加速度大小的表达式如下面这两个表达式： 2n v a r= 2n a r ω= 下面就请大家按照课本18页“做一做”栏目中的提示，在练习本上推导出向心加速度的表达式。
3、怎样探究向心加速度大小的表达式？⑴速度变化量：①速度变化量是矢量，既有大小，又有方向。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案：5.7向心力
7 向心力整体设计向心力是本节教学的重点，由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法，这与以前的先学习向心力再学习向心加速度有所不同.学生对于向心力的理解不是很清楚，本节重点突出了向心力的理解及向心力在圆周运动中的作用.而向心力概念的学习，应及时强调指出，向心力是根据力的效果命名的，而不是根据力的性质命名的，它不是重力、弹力、摩擦力等以外的特殊力，而是做匀速圆周运动的质点受到的合外力，沿着半径指向圆心，它的方向时刻改变.本节的难点是运用向心力、向心加速度知识解释有关现象，处理有关问题.在学习时可以让学生认识实例：用细线系着的小球在水平面上做匀速圆周运动或是一些生活中的实例让学生体验或观察，从而引入向心力概念.教学重点向心力概念的建立及计算公式的得出及应用.教学难点向心力的来源.时间安排1课时三维目标知识与技能1.理解向心力的概念.2.知道向心力大小与哪些因素有关.理解公式的确切含义，并能用来计算.3.会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象.过程与方法1.通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法.2.体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用.情感态度与价值观1.经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度.2.通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心.3.通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体会物理规律与生活的联系.课前准备细杆、细绳（2）、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶.教学过程导入新课情景导入前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式，这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征.观察下面几幅图片，并根据图做水流星实验，让学生自己体验实验中力的变化，考虑一下为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运动.前三幅图可以看出物体之所以没有沿直线飞出去是因为有绳子在拉着物体，而第四幅图是太阳系各个行星绕太阳做圆周运动是由于太阳和行星之间有引力作用，是太阳和行星之间的引力使各个行星绕太阳在做圆周运动.如果没有绳的拉力和太阳与行星之间的引力，那么这些物体就不可能做圆周运动，也就是说做匀速圆周运动的物体都会受到一个力，这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动，我们把这个力叫做向心力.复习导入复习旧知1.向心加速度：做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度.2.表达式：a n =r v 2=rω2. 3.牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.表达式：F=ma.推进新课一、向心力通过刚才的学习我们知道了向心力和向心加速度具有相同的方向，都指向圆心，而且物体是在向心力的作用下做圆周运动，因此我们根据牛顿第二定律可知向心力的大小为：F n =m a n =m R v 2=m rω2=mr(T2)2. 实验探究演示实验(验证上面的推导式)：研究向心力跟物体质量m 、轨道半径r 、角速度ω的定量关系. 实验装置：向心力演示器演示：摇动手柄，小球随之做匀速圆周运动.①向心力与质量的关系：ω、r 一定，取两球使m A =2m B ,观察：(学生读数)F A =2F B ,结论：向心力F ∝m.②向心力与半径的关系：m 、ω一定，取两球使r A =2r B ,观察：(学生读数)F A =2F B ,结论：向心力F ∝r.③向心力与角速度的关系：m 、r 一定，使ωA =2ωB ,观察：(学生读数)F A =4F B ,结论：向心力F ∝ω2.归纳总结：综合上述实验结果可知：物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比.但不能由一个实验、一个测量就得到定论，实际上要进行多次测量，大量实验，但我们不可能一一去做.同学们由刚才所做的实验得出：m 、r 、ω越大，F 越大；若将实验稍加改进，如教材中所介绍的小实验，加一弹簧秤测出F ，可粗略得出结论(要求同学回去做).我们还可以设计很多实验都能得出这一结论，说明这是一个带有共性的结论.测出m 、r 、ω的值，可知向心力大小为：F=mrω2.二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力表达式原理：如图所示，让细绳摆动带动小球做圆周运动，逐渐增大角速度直到绳刚好拉直，用秒表测出n 转的时间t ，计算出周期T ，根据公式计算出小球的角速度ω.用刻度尺测出圆半径r 和小球距悬点的竖直高度h,计算出角θ的正切值.向心力F=mgtan θ,测出数值验证公式mgtan θ=mrω2.课堂训练1.下列关于向心力的说法中，正确的是（ ）A.物体由于做圆周运动产生了一个向心力B.做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力C.做匀速圆周运动的物体，其向心力不变D.向心加速度决定向心力的大小2.有长短不同、材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（ ）A.两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B.两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C.两个球以相同的周期运动时，短绳易断D.不论如何，短绳易断3.A 、B 两质点均做匀速圆周运动，m A ∶m B =R A ∶R B =1∶2，当A 转60转时，B 正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？参考答案：1.B 2.B3.解答：设在时间t 内，n A =60转，n B =45转,质点所受的向心力F=mω2R=m(tn π2)2·R ，t 相同，F ∝mn 2R 所以94214560212222=⨯⨯==B B B A A A B A R n m R n m F F . 讨论交流1.根据我们前面的学习，大家讨论生活中你所遇到的圆周运动中是哪些力在提供向心力.强调：向心力不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的.它是从力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管是属于哪种性质的力，都是向心力.2.由物体做曲线运动的条件可知，物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用，匀速圆周运动是一种曲线运动，匀速圆周运动合外力的方向有何特点呢？匀速圆周运动速率不变，方向始终垂直半径，说明合外力不会使速度大小发生变化，只改变速度方向，匀速圆周运动合外力的方向始终指向圆心.三、变速圆周运动和一般曲线运动问题：前面我们学习了加速度，做直线运动的物体其加速度可以改变物体运动的快慢，现在我们又学习了向心加速度，那么向心加速度是否也改变物体运动速度的大小？讨论交流根据刚才我们的实验（验证向心力表达式的实验）可知，向心加速度并不能改变物体运动速度的大小，而是在改变物体运动的方向.我们在这个实验中可以感受到，如果要使物体的速度不断增大，我们对物体施加的力就不能保持始终指向圆心，而是与向心力的方向有一个角度.根据力F产生的效果可以把力F分解成两个相互垂直的两个分力：一个是指向圆心的产生向心加速度的向心力;另一个是沿圆周的切线方向的分力，这个力沿圆周切线方向产生加速度，这个加速度使物体的速度不断变大.因此这个运动不能是匀速圆周运动，而是变速圆周运动.也就是说变速圆周运动既有指向圆心的向心加速度，还有沿圆周切线方向的加速度，称为切向加速度.做变速圆周运动的物体所受的力曲线运动：物体的运动轨迹不是直线也不是圆周的曲线运动.对于这样的运动尽管曲线的各个地方的弯曲程度不同，我们在研究时可以把这条曲线分成许多极短的小段，每一小段可以看作是一段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不同，可以表示为有不同的半径，这样在分析质点运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理问题了.一般的曲线可以分为很多小段，每段都可以看作一小段圆弧，各段圆弧的半径不一样课堂训练1.如图所示，在光滑的水平面上钉两个钉子A和B，相距20 cm.用一根长1 m的细绳，一端系一个质量为0.5 kg的小球，另一端固定在钉子A上.开始时球与钉子A、B在一条直线上，然后使小球以2 m/s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动.若绳子能承受的最大拉力为4 N，那么从开始到绳断所经历的时间是多少?解析：球每转半圈，绳子就碰到不作为圆心的另一个钉子，然后再以这个钉子为圆心做匀速圆周运动，运动的半径就减小0.2 m，但速度大小不变（因为绳对球的拉力只改变球的速度方向）.根据F=mv2/r知，绳每一次碰钉子后，绳的拉力（向心力）都要增大，当绳的拉力增大到F max=4 N时，球做匀速圆周运动的半径为r min，则有F max =mv 2/r minr min =mv 2/F max =（0.5×22/4）m=0.5 m.绳第二次碰钉子后半径减为0.6 m ，第三次碰钉子后半径减为0.4 m.所以绳子在第三次碰到钉子后被拉断，在这之前球运动的时间为：t=t 1+t 2+t 3=πl/v+π（l-0.2）/v+π（l-0.4）/v=（3l-0.6）·π/v=（3×1-0.6）×3.14/2 s=3.768 s.答案：3.768 s说明：需注意绳碰钉子的瞬间，绳的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不变，而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大.2.如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m 的物体A 放在转盘上，A 到竖直筒中心的距离为r.物体A 通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B 相连，B 与A 质量相同.物体A 与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A 才能随盘转动?解析：由于A 在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它所受的合外力必然指向圆心，而其中重力、支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A 所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心或背离圆心.当A 将要沿盘向外滑时，A 所受的最大静摩擦力指向圆心，A 的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即F+F m ′=mω12r ① 由于B 静止，故F=mg ② 由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即F m ′=μF N =μmg ③ 由①②③解得ω1=r g /)1(μ+当A 将要沿盘向圆心滑时，A 所受的最大静摩擦力沿半径向外，这时向心力为：F-F m ′=mω22r ④ 由②③④得ω2=r g /)1(μ-.故A 随盘一起转动，其角速度ω应满足r g r g /)1(/)1(μωμ+≤≤-. 答案：r g r g /)1(/)1(μωμ+≤≤-课堂小结1.向心力来源.2.匀速圆周运动时，仅有向心加速度.同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动.3.匀速圆周运动向心加速度大小不变，方向指向圆心，时刻在变化，所以不是匀变速运动. 布置作业教材“问题与练习”第1、3题.板书设计7.向心力1.做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力.这个合力叫做向心力2.表达式：F n =m a n = m R v 2=m rω2=mr(Tπ2)2 3.向心力的方向：指向圆心4.向心力由物体所受的合力提供活动与探究课题：讨论汽车在过弯道时为什么要减速，不减速会出现什么情况，如果让你设计弯道你应该怎么设计，设计的依据是什么.过程：用汽车模型（最好用遥控小汽车，以便于方向的改变）或其他工具模拟汽车在过弯道时，为何要减速.若不减速应该怎么办.通过实际操作，找到合适的方法，并进行理论分析.习题详解1.解答：地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度为a=ω2r=22)36002436514.32()2(⨯⨯⨯=r T π×1.5×1011 m/s 2=5.95×10-5 m/s 2 所以太阳对地球的引力是F=ma=6.0×1024×5.95×10-5N=3.57×1020 N.2.解答:小球的受力分析如图所示，因此小球的向心力是由重力和支持力的合力提供的.3.解答：（1）向心力F=mω2r=0.10×42×0.10 N=0.16 N.（2）我同意甲的观点，因为物体的受力为重力、支持力和静摩擦力，其中重力和支持力的合力为零,所以合外力即为静摩擦力.另外，物体相对于圆盘的运动趋势是沿半径方向向外，而不是向后，故乙的观点是错误的.4.解答：根据机械能守恒有不论钉子钉在何处，小球到达最低点的速度都是相等的，而在碰钉子前和碰钉子后的区别就是做圆周运动的圆心由O 点移到A 点，即圆周运动的半径不一样.设碰钉子后细绳的拉力为T ，则据牛顿第二定律有T-mg=rv m 2.可以看出，当r 越小时，细绳的拉力T 越大，即当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断.5.解答：我认为正确的是丙图，因为如果将力F 分解为沿切线和垂直于切线的两个方向，由于汽车是沿M 向N 的方向上做减速运动，则只有丙图是符合的.设计点评向心力和向心加速度是比较抽象的内容，因此学生不太容易理解，在教学设计时尽量采用了一些生活中的事例，易于帮助学生理解.本设计让学生通过自己动手实验亲自感受拉力的变化，加深对向心力的理解.教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活动和课堂实验，体现了以学生为主体的教学理念.。
向心力_教案
向心力_教案一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解向心力的概念，知道向心力是一种效果力。
（2）学生能够通过实验探究向心力的大小与哪些因素有关，并能推导向心力的表达式。
（3）学生能够运用向心力的知识解决生活中的实际问题。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、动手能力和分析归纳能力。
（2）通过理论推导，培养学生的逻辑思维能力和数学应用能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生在实验探究中体验科学研究的乐趣，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生合作学习的精神和实事求是的科学态度。
二、教学重难点1、教学重点（1）理解向心力的概念和表达式。
（2）实验探究向心力的大小与哪些因素有关。
2、教学难点（1）通过实验探究得出向心力的表达式。
（2）运用向心力的知识解决实际问题。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程（一）导入新课教师通过播放一段赛车在弯道上高速行驶的视频，引导学生观察赛车在弯道上的运动情况，并思考以下问题：1、赛车为什么能够在弯道上顺利转弯而不冲出赛道？2、是什么力使赛车在弯道上保持运动轨迹？学生观看视频后，进行小组讨论，并发表自己的看法。
教师在学生讨论的基础上，引出本节课的主题——向心力。
（二）新课教学1、向心力的概念教师演示一个小球在光滑水平面上做匀速圆周运动的实验，让学生观察小球的运动情况，并思考以下问题：（1）小球做匀速圆周运动时，速度的大小是否改变？方向是否改变？（2）小球做匀速圆周运动时，受到哪些力的作用？这些力的合力方向指向哪里？学生观察实验后，进行小组讨论，并回答问题。
教师在学生回答的基础上，总结向心力的概念：做匀速圆周运动的物体所受到的合力总是指向圆心，这个合力叫做向心力。
2、向心力的大小与哪些因素有关教师提出问题：向心力的大小与哪些因素有关呢？引导学生进行猜想。
学生可能会提出以下猜想：（1）向心力的大小与物体的质量有关。
（2）向心力的大小与物体的线速度有关。
5.6《向心力》学案(一).doc
利辛高级中学高一物理学案撰写人：胡成刘云琨笫五章笫六节：向心力（一）学习目标:1•了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的；2.体验向心力的存在；3.掌握向心力的表达式，计算简单情境中的向心力；4.从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式。
本节重点：理解|nj心力的概念；掌握向心力的表达式；本节难点：理解向心力的概念。
知识梳理：一、向心力1.向心力（1）_________________________________________ 定义：做匀速圆周运动的物体受到指向的合力。
（2）______________________ 方向：始终指向,与方向垂直。
v2、9（3）表达式：F n = m—或F n = mco2r or（4）来源：%1向心力是按照力的作用效果命名的。
%1匀速圆周运动中合外力是（充当）向心力。
（5）作用效果：产生向心加速度，改变线速度的方向。
（6）对向心力的理解向心力是效果力：向心力因其方向吋刻指向圆心而得名，故它为效果力。
任何性质的力都口J以作为向心力。
受力分析时不分析向心力。
向心力是变力：向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变，故向心力是变力。
（7）从牛顿第二定律角度理解向心力例1.做匀速I员I周运动的物体所受的向心力是（）A.因向心力总是沿半径指向圆心，几大小不变，故向心力是一个恒力；B.因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小;C.物体所受的合外力；D.向心力和向心加速度的方向都是不变的。
答案：BC2.实验验证（1）装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平血内做匀速圆周运动, 纽成一个圆锥摆，如图所示。
（2）求向心力：v2%1可用代=加—计算钢球所受的向心力。
r%1可计算重力和细线拉力的合力。
（3）结论：带入数据后比较计算出的向心力代和钢球所受合力F的大小，即可得出结论: 钢球需要的向心力等于钢球所受外力的合力。
二、变速圆周运动和一般曲线运动1•变速圆周运动线速度大小发生变化的圆周运动，做变速圆周运动的物体同时具冇向心加速度和切向加速度。
高中物理向心力教案(热门6篇)
高中物理向心力教案（热门6篇）高中物理向心力教案第1篇目录TOC o “1-3“ u 教学内容 PAGEREF _Toc393782737 h 1一、教学任务分析 PAGEREF _Toc393782738 h 1教材分析 PAGEREF _Toc393782739 h 1三维教学目标 PAGEREF _Toc393782740 h 1教学重点、难点 PAGEREF _Toc393782741 h 2二、学情分析 PAGEREF _Toc393782742 h 2三、教法学法 PAGEREF _Toc393782743 h 2教学方法 PAGEREF _Toc393782744 h 2学习方法 PAGEREF _Toc393782745 h 2四、教学过程 PAGEREF _Toc393782746 h 3新课引入 PAGEREF _Toc393782747 h 3新课讲授 PAGEREF _Toc393782748 h 3巩固练习 PAGEREF _Toc393782749 h 5课堂小结 PAGEREF _Toc393782750 h 5拓展提高 PAGEREF _Toc393782751 h 5课后思考 PAGEREF _Toc393782752 h 6板书设计 PAGEREF _Toc393782753 h 6五、教学特色 PAGEREF _Toc393782754 h 6《向心力》教学设计教学内容【课题】向心力【教材选择】普通高中课程标准(人教版)必修2 第五章第六节【课时安排】一课时【教学对象】高一学生一、教学任务分析教材分析《向心力》一节第五章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。
它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础;通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。
高中物理 第3章 圆周运动 第2节 科学探究：向心力学案 鲁科版必修第二册-鲁科版高一第二册物理学案
第2节科学探究：向心力核心素养物理观念学科探究科学思维1.知道什么是向心力和向心加速度。
2.理解向心力的效果、来源，并会分析向心力。
3.掌握向心力、向心加速度的公式并会相关的计算。
影响向心力大小的因素。
不同情况下向心力的来源。
知识点一向心力[观图助学]物体不受外力或者所受合外力是零时，物体将处于静止状态或者匀速直线运动状态，那么是什么力使汽车运动方向发生了改变，又是什么力让“水流星”做圆周运动呢？这些力有什么特点？1.定义做圆周运动的物体一定受到指向圆心的力的作用，这个力称为向心力。
2.方向始终指向圆心，总是与运动方向垂直。
3.作用效果向心力只改变速度方向，不改变速度大小。
4.来源向心力可能是弹力、重力、摩擦力也可能是某几个力的合力或某一个力的分力。
[思考判断](1)向心力是根据作用效果命名的。
(√)(2)向心力既可以改变速度的方向，又可以改变速度的大小。
(×)(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。
(√)物体做圆周运动时，需要有指向圆心的力用于改变物体的运动方向。
向心力始终指向圆心，所以向心力不可能是恒力。
向心力始终与速度垂直，向心力不做功。
小球做圆周运动的向心力可以说是重力与弹力的合力，也可以说是弹力沿半径方向的分力。
知识点二探究影响向心力大小的因素1.实验目的探究影响向心力大小的因素。
2.实验方法控制变量法。
3.探究过程(1)m、r相同，改变角速度ω，则ω越大，向心力F就越大。
(2)m、ω相同，改变半径r，则r越大，向心力F就越大。
(3)ω、r相同，改变质量m，则m越大，向心力F就越大。
4.结论物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。
5.公式F ＝mrω2或F ＝m v 2r。
[思考判断](1)研究某一物理量的大小与多个物理量间的关系时，要采用控制变量法。
(√) (2)做圆周运动的物体，质量越大，所需要的向心力越大。
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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
图2
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2
【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
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【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Rvmmg2 B. 受到的摩擦力为 Rvm2
C. 受到的摩擦力为μ(Rvmmg2) 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
A
B
2m
T
A
B
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
V
M N A M N D M N C M
N
B
F
F
F
F
v
v v v
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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/s2, 3.14
2
≈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？
A
B
C