56向心力導(dǎo)學(xué)案

1、5.6 向心力導(dǎo)學(xué)案§5-6向心丿J導(dǎo)學(xué)案一、 向心力向心力：做 運(yùn)動的物體，會受到指向 的合力，這個合力叫做向心力。（1） 向心力總是指向圓心，始終與 _ 垂直，只改 變速度的 而不改變速度的 O（2） 向心力是根據(jù)力的 命名，可是各種性質(zhì)的力，也可以是它 們的 , 還可以是某個力的 o如果物體做勻速圓周運(yùn)；如果物體做J。組成一個圓錐擺（ 3） 動，向心力就是物體受到的 運(yùn)動（線速度大小時刻改變），向心力并非是物體受到的合外丿4） 向心力的公式： F=ma=實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式（請同學(xué)們閱讀教材 P23 頁“實(shí)驗(yàn)”部分，思考下面的問題：）1 、 裝置：細(xì)線下面懸掛一

2、個鋼球，用手帶動鋼球使它在某個水平面內(nèi)做 且 9 很小，如右圖所示。2、計算向心力：用秒表測岀鋼球運(yùn)動n圈所用的時間t,測岀鋼球做勻速圓周運(yùn)動的半徑r,則鋼球的線速度大小v=_o由于預(yù)先用天平測岀了鋼mv2球的質(zhì)量 m ,帶入公式 Fn 中可知鋼球的向心力 Fn= = r3、 求合力：鋼球在轉(zhuǎn)動過程中受到重力mg和細(xì)線拉力FT,通過測量 和 , 可求岀 tan 9 =r/h, 鋼球所受合力 F = 。4、 結(jié)論：代入數(shù)據(jù)后比較計算岀的向心力Fn和鋼球所受合力 F的大小，即可得岀結(jié)論：鋼球需要的等于鋼球所受外力的_0三、 變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動1、物體做變速圓周運(yùn)動時，若合外力方向與 夾角小

3、于90 °此時把F分解為兩個互相 的分力：跟圓 的FT和指向 的Fn,如圖所示，其中FT只改變v的 , Fn只改變v的, Fn產(chǎn)生的加速度就是加速度。若F與v的夾角大于90°時，F(xiàn)T使v減速，F(xiàn)n改變v的方向，綜上可知同時具有向心加速度和加速度的圓周運(yùn)動就是變速圓周運(yùn)動。2、一般曲線運(yùn)動運(yùn)動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動，稱為一般的曲線運(yùn)動。一般的曲線運(yùn)動可以把曲線分割成許多小段，每一小段看成一小段 ,然后當(dāng)作許多 不同的圓處理，再應(yīng)用圓周運(yùn)動的分析方法處理。物塊隨闘盤起轉(zhuǎn)動例1、分析下面幾種情況中作圓周運(yùn)動的物塊或小球向心力的來源例2、如圖所示，長 0. 40m的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量為0. 2kg的小球，在光滑水平面上繞繩的另一端做勻速圓周運(yùn)動，若運(yùn)動的角速度為5. Orad/s,求繩對小球需施多大拉力？例3、一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。圖甲、乙、丙、丁分別畫岀了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合丿JF的四種方向，你認(rèn)為正確的是哪一個？甲丙例4、如圖所示，細(xì)繩的一端固定于0點(diǎn)，另一端系一個小球，在0點(diǎn)的正下方釘一個 釘子A。讓小球從一定高度擺下，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時，如果釘子的位置越靠近小球，繩就越容易斷。請用圓周運(yùn)動的知識加以論證。例5、如圖所示，兩根細(xì)線OA、AB長度之比為3 : 2,兩小球質(zhì)量相等