人教版必修二5.6《向心力》word教案3

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1、第七節(jié)向心力探索：自學(xué)嘗試解決下列問(wèn)題1、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體具有向心加速度，則物體所受的作用力是否可以為零？為什么？解析：不可以為零。由牛頓第二定律知：物體的加速度不為零，則所受的作用力必不為零。2、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其動(dòng)能是否變化？合外力做的功是多少？解析：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于其速率不變，故其動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理可知，合外力做的功為零。3、請(qǐng)你探究一下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力的方向如何？解析：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度大小不變，方向不斷改變，始終指向圓心，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體

2、所受的合外力的方向，就是加速度的方向，故始終指向圓心。要點(diǎn)歸納1、向心力：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合力叫做向心力。注意：①向心力是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的。向心力可以是某一個(gè)力或某個(gè)力的分力或某幾個(gè)力的合力來(lái)提供。不管屬于什么性質(zhì)的力，只要產(chǎn)生向心加速度，就叫做向心力。②向心力的方向與線速度的方向垂直，起改變速度方向的作用，不改變速度的大小，所以向心力不會(huì)對(duì)物體做功。2、變速圓周運(yùn)動(dòng)：速率大小發(fā)生變化的圓周運(yùn)動(dòng)叫做變速圓周運(yùn)動(dòng)。注意：①變速圓周運(yùn)動(dòng)中的合外力并不指向圓心。這一力F可以分解為

3、互相垂直的兩個(gè)力：跟圓周相切的分力Fr和指向圓心方向的分力Fn.Fn.產(chǎn)生了向心加速度，與速度垂直，改變了速度方向。Fr產(chǎn)生切向加速度，切向加速度與物體的速度方向在一條直線上，它改變了速度的大小。僅有向心加速度的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)具有向心加速度和切向加速度的運(yùn)動(dòng)是變速圓周運(yùn)動(dòng)。②變速圓周運(yùn)動(dòng)中，某一點(diǎn)的向心加速度和向心力均可用、和、公式求解，只不過(guò)v,都是指那一點(diǎn)的瞬時(shí)速度。③處理一段曲線運(yùn)動(dòng)的方法：一段曲線運(yùn)動(dòng)軌跡可以分割成許多不同半徑的極短一小段圓弧，這樣一般曲線運(yùn)動(dòng)可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方

4、法。3、向心力大小公式：推論：1、向心力的來(lái)源分析：（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，物體所受的合外力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。例如，用細(xì)線系一小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需的向心力就是由重力和細(xì)繩的拉力的合力來(lái)提供。又如汽車(chē)在水平路面上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的向心力就由其靜摩擦力來(lái)提供。（2）一般圓運(yùn)動(dòng)中的向心力與合外力不同。此時(shí)向心力只是合外力的一個(gè)分力，如圖7-1所示。2、分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法：①確定做圓周運(yùn)動(dòng)物體的研究對(duì)象。②確定物體圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面、圓心、半徑及軌道。③按通常的方法，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力

5、分析，從中確定出哪些力起到了向心力作用，即組成向心力。④選用合適的向心力公式，建立方程來(lái)求解，有些問(wèn)題需運(yùn)用幾何知識(shí)建立輔助方程來(lái)幫助求解。注意：（1）對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，易將向心力當(dāng)做一個(gè)新受的力而造成錯(cuò)誤。關(guān)鍵要注意向心力是根據(jù)力的效果來(lái)命名的。它不是一個(gè)新的力。（2）一般圓周運(yùn)動(dòng)中的力的特點(diǎn)：注意此時(shí)的合外力不等于向心力。其一個(gè)分量指向圓心，該力為向心力，改變速度方向。另一個(gè)分量沿切線方向，用來(lái)改變速度的大小。例題探究與解答例1：如圖6-7-1所示，一圓盤(pán)可繞通過(guò)圓盤(pán)的中心O且垂直于盤(pán)面的豎直

6、軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)上放置一小木塊A，它隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)——做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖，則關(guān)于木塊A的受力，下列說(shuō)法正確的是（）A.木塊A受重力、支持力和向心力B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反。C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向指向圓心D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同。分析：由于圓盤(pán)上的木塊A在豎直方向上沒(méi)有加速度，所以，它在豎直方向上受重力和支持力作用而平衡，而木塊在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由摩擦力提供，且靜摩擦力的方向

7、指向圓心O。選項(xiàng)C正確。答案：C例2：如圖6-7-2所示，一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，將其拉離豎直位置一個(gè)角度后釋放，則小球以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中小球所需向心力是（）A、繩的拉力B、重力和繩拉力的合力C、重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力D、繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力解析：本題考查向心力的有關(guān)知識(shí)。如圖6-7-3所示，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，它受重力和繩子拉力作用，向心力是指向圓心方向的合外力。因此，它可以是小球所受合力沿繩方向的分力，也可以是各力沿繩方向的分力的合力，選C、D答案：C、D說(shuō)明：這

8、是個(gè)非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩的拉力與重力的合力不是向心力例3：如圖6-7-4所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐的軸線垂直于水平面，圓錐固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的球A、B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A、球A的線速度必大于球B的線速度B、球A的角速度必小于球B的角速度C、球A的運(yùn)動(dòng)周期必小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D、球A對(duì)筒壁的壓力必大于球B對(duì)筒壁的壓力解析：兩球均貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們均受到的重力和筒壁對(duì)它的彈力作用，這兩個(gè)力的合力提