2021-2022學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊6.2向心力（第一課時）課件

5.2向心力（第一課時）學習目標和任務1.理解什么是向心力，能分析向心力的來源。2.知道向心力的大小與哪些因素有關?3.知道如何通過實驗探究得出向心力大小與影響因素的具體關系，并能用向心力表達式進行相應的計算。上節(jié)內容回顧1.描述圓周運動快慢的物理量有哪些?2.什么是勻速圓周運動?線速度角速度周期如果物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫作勻速圓周運動。一個小球在細線牽引下，繞光滑桌面上的圖釘做圓周運動1.想一想這個運動是否是勻速圓周運動?如何證明?2.做一做利用家里的條件試著做一下這個實驗，a.可以用手代替圖釘感受一下繩上的力b.用剪刀將細線剪斷，觀察小球的運動3.思考對小球受分析，使小球做勻速圓周運動的力有何特點?指向圓心，改變小球的運動方向一、向心力大量實例都表明:做勻速圓周運動的物體所受的合力總指向圓心。這個指向圓心的合力就叫作向心力(Fn)。注意:F合=Fn1.向心力是指向圓心的合力。2.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。3.向心力方向:指向圓心與速度垂直，只改變速度的方向，不改變速度的大小。例:如圖所示，小球在水平面內做勻速圓周運動誰提供向心力?如圖:拉力和重力的合力提供物體做勻速圓周運動的向心力。FTmgF合*當質量為m的物體以角速度ω、沿半徑為r的圓周做勻速圓周運動時，需要多大的向心力F和哪些因素有關?1.感受與猜想通過感受發(fā)現(xiàn):做圓周運動的物體所受向心力的大小與物體的質量、速度、軌道半徑等因素有關系。當質量為m的物體以角速度ω、沿半徑為r的圓周做勻速圓周運動時，需要多大的向心力F,和哪些因素有關?具體什么關系?2.實驗探究>向心力演示器的構造1勻速轉動手柄2和3變速塔輪4長槽、5短槽、6橫臂7彈簧測力套筒、8標尺>原理勻速轉動手柄，使變速塔輪以及長槽、短槽和槽內的小球隨之勻速轉動，使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂的擋板對小球的壓力提供。球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標尺，根據(jù)標尺上露出的紅白相間等分標記，可以粗略計算出兩個球所需向心力的比值。皮帶繞在不同的塔輪上可以改變角速度。>實驗方法及步驟(1)Fn與m關系

(控制r、ω不變)讓鋁球與鋼球的質量之比為1:2。將鋁球和鋼球分別放在相同半徑處，皮帶套在兩個半徑相同的塔輪上(ω不變)，搖動手柄。觀察套桶露出標度的格數(shù)，比較向心力的大小。(2)Fn與ω的關系

(控制m、r不變)將兩個質量相同的小鋼球放在相同半徑處。皮帶套在兩個半徑為1:2的塔輪上(ω之比2:1)，轉動手柄。觀察套筒露出標度的格數(shù)，比較向心力的大小。(3)Fn與r的關系

(控制m、ω不變)將兩個質量相同的鋼球分別放在不同半徑處。皮帶套在兩個半徑相同的塔輪上(ω不變)，搖動手柄。觀察套筒露出標度的格數(shù)，比較向心力的大小。通過更精確的實驗可以得出控制不變的量實驗結論1m、ωr越大，F(xiàn)n越大，F(xiàn)n∝r2m、rω越大，F(xiàn)n越大，F(xiàn)n∝ω2

3R、ωm越大，F(xiàn)n越大，F(xiàn)n∝m二、向心力的大小向心力的大小可以表示為:由:得由:得例題(課后練習3)如圖所示，一個圓盤在水平面內勻速轉動,角速度是4rad/s。盤面上距圓盤中心0.10m的位置有一個質量為0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運動。(1)求小物體所受向心力的大小。(2)關于小物體所受的向心力，甲、乙兩人有不同意見:甲認為該向心力等于圓盤對小物體的靜摩擦力，指向圓心;乙認為小物體有向前運動的趨勢,靜摩擦力方向和相對運動趨勢方向相反，即向后，而不是和運動方向垂直，因此心力不可能由靜摩擦力提供。你的意見是什么?說明理由。NFG(1)(2)甲的說法正