高中物理 第五章 曲线运动 第六节 向心力课件 新人教版必修2
【公开课】向心力+教案-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
1 人教版（2019）物理学科高一年级必修第二册
6.2《向心力》教学设计
课题名 6.2《向心力》 课型 新授课
教学目标 1、理解向心力的概念。
2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。
3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。
教学重难点 重点：
概念以及物理量之间的联系；确定圆周运动各点运动快慢的方法
难点：
理解匀速圆周运动线速度方向，理解线速度、角速度的物理意义
教学环节 教学过程
课堂导入 【巩固】
1. 什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动？
2.什么是线速度、角速度和周期?
3.线速度、角速度和周期之间的关系
【导入】
课本P27[问题？]
做圆周运动的物体，其运动状态不断变化，说明物体一定受到了力的作用，那么迫使物体做圆周运动的力，其方向有什么特点呢？——牛顿第一定律 2
知识精讲
圆周运动受力分析
1. 飞椅与人受到哪些力？所受合力的方向有什么特点？
2. 转弯的赛车是否受到摩擦力？
赛车受到的合力有何特点？
3. 使链球做圆周运动的力指向何方？
4. 使地球绕太阳做圆周运动需要力吗？指向哪里？
一、向心力
1.做匀速圆周运动的物体所受的指向圆心的力 3 2．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．
3．效果力
向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力．
4.作用效果
改变线速度的方向。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。
二、向心力的来源
向心力是根据力的作用效果命名，由某个力或几个力的合力提供.
向心力来源可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力.
几种常见的实例如下：
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＝FT
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
物理教学中的互联网搜索.赵红花
物理教学中的互联网搜索
课题 人教版高中物理必修二 5.6 向心力
作者及工作单位 赵红花 江苏省宿迁市沭阳县建陵中学
教案背景
学生课前准备：利用百度搜索上网查阅圆周运动的向心力有关问题和知识。首先从向心加速度入手，根据力与加速度的关系和加速度的方向，建立向心力的概念（即：能使做圆周运动的物体产生向心加速度的力），接着根据向心力方向与速度方向特点，得出向心力的作用，乘着学生对向心力的好奇以圆锥摆（匀速圆周运动）为例，通过分析拉力对小球作用效果得出拉力的一个分力指向圆心，进一步指出该分力与小球受到的合力相等，问题转化为通过圆锥摆实验定量探究向心力与合力的关系（在分析的基础上得出二力方向一致，对于大小是否相等，让学生分组验证，得出结论后再带领学生从理论上进一步肯定：向心力来源于小球受到的重力和拉力的合力（或拉力的一个分力））。针对向心力与合力是否一定相等问题引入对变速圆周运动的探究，根据合力的作用效果定性分析。最后总结如何研究圆周运动问题以及一般曲线运动的研究方法。
教材分析
本节内容为高物理必修二第五章曲线运动第六节的教学内容，这是圆周运动很重要的一节，也是获取物理学习方法很重要的部分，教师要善于利用自己已有知识让学生会自己动手推导出向心力公式和进行正确的受力分析，进而后去求向心力的一般思路与方法。
教学目标
1．知识与技能
(1)从运动学的角度了解向心力的概念
(2)从牛顿第二定律的角度掌握向心力的表达式
(3)初步了解如何通过圆锥摆实验探寻向心力的来源，知道向心力是根据力的效果命名的
(4)会测量、分析实验数据、获得实验结论
2．过程与方法
(1) 自觉地将牛顿第二定律从直线运动迁移到圆周运动中去。
(2) 将运动合成与分解的方法应用到非匀变速圆周运动的曲线运动中来。
3．情感态度与价值观
在实验中培养动手的习惯和操作能力及分析问题、解决问题的能力，感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。
2023年新教材高中物理向心加速度讲义新人教版必修第二册
1
3．向心加速度
(1)知道向心加速度的概念．
(2)会用矢量图表示速度变化量与速度间的关系．
(3)能运用数学方法，结合加速度定义式推导向心加速度的公式．
一、匀速圆周运动的加速度方向
1．定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，把它叫作向心加速度(centripetal acceleration)．
2．方向：向心加速度的方向沿半径指向圆心，即向心加速度的方向与速度方向垂直．
导学：向心加速度与周期、转速、线速度、角速度关系的推导
由线速度与周期的关系v＝2𝜋𝜋𝜋代入a＝𝜋2𝜋得a＝4𝜋2𝜋2r．
由T＝1𝜋(n取r/s)代入a＝4𝜋2𝜋𝜋2
得a＝4π2n2r．
由v＝ωr代入a＝𝜋2𝜋得a＝𝜋2𝜋＝v·𝜋𝜋＝ωv．
二、匀速圆周运动的加速度大小
1．推导：向心加速度与向心力的关系符合牛顿第二定律，则有：Fn＝man＝m𝜋2𝜋＝mω2r．
2．向心加速度公式：an＝________＝________．
3．作用效果：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小．
拓展：
速度变化量的矢量图
从同一点作出vA和vB的矢量，从vA末端指向vB末端的矢量，即Δv
知识点一 向心加速度的方向及意义
导学探究 2
(1)图甲中的小球与图乙中的运动员正在做匀速圆周运动，是否具有加速度？
(2)做匀速圆周运动的加速度方向如何确定？你的依据是什么？
探究总结
1．向心加速度的方向特点：
(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．
2．匀速圆周运动中的“变”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．
2021年高中物理新人教版必修第二册 6.2向心力 教案
6.2向心力
〖教材分析〗
向心力是按效果命名的力，不是按性质命名的，这比较容易让学生混淆。所以课本先从生活中的现象出发，由牛顿定律引入向心力。使用生活中常见的物品来做实验（小球），可以减少由于器材引起的困难，确保实验顺利开展，也能使学生感到科学就在身边，拉近对科学的亲近感。分析小球的实验后，就可以得出向心力的概念。特别注意向心力的特性——效果命名的力。通过演示实验，直接给出表达式。再到一般的曲线运动，让学生领会普遍性原则。
〖教学目标与核心素养〗
物理观念：了解向心力概念，理解向心力是根据力的效果命名的一种力，知道向心力大小的表达式并能用来进行简单运算。
科学思维：通过对变速圆周运动的理解，知道向心力是合力的一个分力，以及一般曲线运动可以看成圆的一部分的理解，拥有从普遍到特殊的原理。
科学探究：通过感受向心力，让学生理解其概念的内涵。
科学态度与责任：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。
〖教学重点与难点〗
重点：理解向心力的概念，掌握向心力的表达式。
难点：掌握有关向心力的来源及相关特点。
〖教学准备〗
多媒体课件，带绳子的小球、向心力演示仪等。
〖教学过程〗
一、新课引入
游乐场里有各种有趣的游戏项目空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？(播放动图）
二、新课教学 （一）向心力
做圆周运动的物体，其线速度的大小变化情况不是能够非常的肯定。但是线速度的方向是时刻改变着的。也就是说其运动状态在不断变化，根据牛顿第一定定律说明物体一定受到了力的作用。
问题1：物体做圆周运动的力的方向有何特点呢？
思考与讨论
一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。用剪刀将细线剪断，观察小球的运动。你认为使小球做圆周运动的力指向何方？
同时播放动图，观察动图发现在绳子剪断瞬间，小球将沿着切线方向运动。我们也可以根据曲线圆周运动物体的瞬时速度是沿着切线方向，所以在绳子剪断瞬间，小球将沿着切线方向运动。
【2019统编新教材】部编人教版高中物理必修第二册全册教案教学设计(第五至八章含章节测试卷及答案)
【2019统编版】
部编人教版高中物理必修第二册
全册备课教案教学设计
目录
第五章《抛体运动》
5.1 《曲线运动》优秀教案
5.2 《运动的合成与分解》优秀教案
5.3 《实验：探究平抛运动的特点》优秀教案
5.4 《抛体运动的规律》优秀教案
章末综合与测试
第六章《圆周运动》
6.1 《圆周运动》优秀教案
6.2 《向心力》优秀教案
6.3 《向心加速度》优秀教案
6.4 《生活中的圆周远动》优秀教案
章末综合与测试
第七章《万有引力与宇宙航行》
7.1 《行星的运动》优秀教案
7.2 《万有引力定律》优秀教案 7.3 《万有引力理论的成就》优秀教案
7.4 《宇宙航行》优秀教案
7.5 《相对论时空观与牛顿力学的局限性》优秀教案
章末综合与测试
第八章《机械能守恒定律》
8.1 《功与功率》优秀教案
8.2 《重力势能》优秀教案
8.3 《动能和动能定理》优秀教案
8.4 《机械能守恒定律》优秀教案
8.5 《实验：验证机械能守恒定律》优秀教案
章末综合与测试
5.1《曲线运动》教学设计
教学目标：
知识与技能
1通过观察,了解曲线运动,知道曲线运动的方向:
2掌握物体做曲线运动的条件,明确曲线运动是一种变速运动:
3知道速度方向、合力方向及轨迹弯曲情况之间的关系;
过程与方法
1.体验曲线运动与直线运动的区别
2体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。
情感态度与价值观
1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲:
2.通过探究的过程,让学生体会得出结论的科学方法-归纳法:
3.理解物体做曲线运动的条件,能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件,
掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系,形成曲线运动的物理观
念
教学重难点：
教学重点：
1.什么是曲线运动？物体做曲线运动的方向的确定。
2.物体做曲线运动的条件。
教学难点：
人教版高中物理必修二第五章 曲线运动
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人教版高中物理必修二第五章 曲线运动
编 辑：__________________
时 间：__________________
教学资料范本
2 / 13
（精心整理，诚意制作）
第五章 曲线运动
一、选择题
1．（20xx•上海）图为在平静海面上，两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图．A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上．由于缆绳不可伸长，因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，由此可知C的（ ）
A．速度大小可以介于A、B的速度大小之间
B．速度大小一定不小于A、B的速度大小
C．速度方向可能在CA和CB的夹角范围外
D．速度方向一定在CA和CB的夹角范围内
2．（20xx•海南）关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（ ）
A．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同
B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变
C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
3．（20xx•上海）小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰．第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g=10m/s2）（ ）
A．三个 B．四个 C．五个 D．六个
4．（20xx•江苏）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（ ）
A． B． C．D．
3 / 13 5．（20xx•上海）如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α，船的速率为（ ）
高中物理必修二第五章曲线运动知识点总结
高中物理必修二第五章曲线运动知识点总结
XXX是一所专业化个性化辅导学校，值得您信赖。下面是关于曲线运动的知识点总结。
曲线运动是指合外力方向与速度方向不共线（≠°，≠180°）的运动，具有变速运动的性质。某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。曲线运动一定受到合外力的影响，合外力方向指向轨迹的凹侧，当合外力方向与速度方向夹角为θ时，速度大小会发生变化。当°＜θ＜90°时，速度增大；当°＜θ＜180°时，速度减小；当θ=90°时，速度大小不变。曲线运动的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。
关于运动的合成与分解，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。合运动与分运动具有等时性、独立性、等效性和同一性。运动的合成与分解有三种情况：两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动；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；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。
关于小船过河问题，如果要渡河时间最短，则船头与河岸垂直，渡河时间t
XXX
d
合速度方向沿v
船
v
合
的方向。如果要位移最小，则当船速与水速不同时，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cosv
水
v
船
最小位移为l XXX
d
如果船速与水速相同时，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，船头偏向上游的角度为cos
v
船
v
水
过河最小位移为l
XXX
v
水
d
如果物体以一定的初速度沿水平方向抛出，且物体只在重力作用下（不计空气阻力）所做的运动，叫做平抛运动。平抛运动的性质是匀变速曲线运动，加速度为g。如果物体受XXX作用，且初速度与XXX垂直，物体做类平抛运动。
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。
【高中物理】高中物理必修二第五章知识点：曲线运动
【高中物理】高中物理必修二第五章知识点：曲线运动
高中物理是高中学习的重要学科，整理了高中物理知识点，供广大高中生学习参考，希望有所帮助！
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第五章曲线运动
一、知识点
(一)曲线运动的条件：再分外力与运动方向无此一条直线上
(二)曲线运动的研究方法：运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)
(三)曲线运动的分类：合力的性质(坯变速箱：元显恭甩运动、非匀变速箱曲线：匀速圆周运动)
(四)匀速圆周运动
1受力分析，所受到合力的特点：向心力大小、方向
2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式)
3向心力的公式(多角度的：线速度、角速度、周期、频率、转回)
(五)平抛运动
1受力分析，只受到重力
2速度，水平、竖直方向分速度的表达式;位移，水平、竖直方向位移的表达式
3速度与水平方向的夹角、加速度与水平方向的夹角
(五)离心运动的定义、条件
二、实地考察内容、建议及方式
1曲线运动性质的判断：明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题) 2匀速圆周运动中的动态变化：熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(挑选、填空题)
3匀速圆周运动中物理量的计算：受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)
3运动的制备与水解：分后运动与和运动的等时性、耦合性(挑选、填空题)
4平抛运动相关：平抛运动中速度、位移、夹角的计算，分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算)
5Vergt运动：临界条件、最小静摩擦力、匀速圆周运动有关排序(挑选、排序)