【学习目标】
1.知道什么是向心力,理解它是根据力的效果命名的;会在具体情境中分析向心力的来源。
2.通过例题讲解,掌握向心力的表达式,并能用来进行简单的计算。 3.通过合作探究,了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。
4.知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,知道合外力的作用效果。
【学习重点】
向心力概念,向心力的大小和方向,向心力的来源及作用效果。【学习难点】
向心力的来源及作用效果【知识回顾】
向心加速度的大小 ,方向 物理意义 【预习检测】一、向心力
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,这个合力就叫做向心力。2、公式:Fn= 和Fn 3、方向:向心力方向始终指向 ,由于 时刻改变,所以向心力是变力。4、向心力的来源
(1)向心力是 力,可以由重力、弹力、摩擦力等各种 的力提供。
(2)向心力可以是物体所受的 。(3)向心力可以是物体所受某个力的 。讨论:以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的. (1)、绳的一端拴一小球,手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动.
(2)、火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的?
二、变速圆周运动和一般曲线运动① 做变速圆周运动的物体所受的力:
Ft :切向分力,它产生 加速度,改变速度的 .Fn: 向心分力,它产生 加速度,改变速度的 .②一般曲线运动的处理方法:
【合作探究】
例题1、把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动,如图5.6-6所示。小球的向心力是由什么力提供的?
例题2、一个圆盘在水平面内匀速运动,角速度是4rad/s。盘面上距盘
中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体与圆盘保持静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动。
(1)分析小物体的向心力是由什么力提供的?(2)求小球受向心力的大小
【当堂检测】
1、关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( )A、向心力是根据力的作用效果命名的 B、向心力是恒力C、向心力改变质点的线速度的大小 D、物体所受向心力的大小可能变化
2、关于向心力的说法中正确的是( )
A.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力B.向心力不改变圆周运动物体的速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
3.如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,则关于摆球的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球受拉力和向心力的作用C.摆球受重力和拉力的作用D.摆球受重力和向心力的作用
4、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止,则(1)物体受到几个力的作用?(2)分析小物体的向心力是由什么力提供的?
5.如右图所示的圆锥摆,摆球的质量为M,摆线与竖线的夹角为θ,则小球的向心力的大小等于 θ
6、A、B两球都做匀速圆周运动,A球质量为B球的3倍,A球在半径25cm的圆周上运动,B球在半径16cm的圆周上运动,A球转速为
30r/min,B球转速为60r/min,求A球所受向心力与B球所受向心力之比 。7、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,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受的合外力之比为( )
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
8、长为L的悬线固定在O点,在O点正下方3L/4处有一钉子A,把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球到悬点正下方时悬线碰到钉子,则此时小球的( )
A.线速度突然增大 B.角速度突然增大C.向心加速度突然增大 D.悬线拉力突然增大
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