高中物理 第五章 曲线运动 6 向心力教学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教学案

6 向心力[学习目标] 1.了解向心力的概念，知道它是根据力的作用效果命名的.2.体验向心力的存在，会分析向心力的来源.3.掌握向心力的表达式，并能用来进行计算.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.一、向心力1.定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力.2.方向：始终沿着半径指向圆心.3.表达式：(1)Fn＝m(2)Fn＝mω 2 r 4.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.二、变速圆周运动和一般的曲线运动1.变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图 1 所示.图 1(1)跟圆周相切的分力 Ft：产生切向加速度，此加速度描述线速度大小变化的快慢.(2)指向圆心的分力 Fn：产生向心加速度，此加速度描述线速度方向改变的快慢.2.一般的曲线运动的处理方法(1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动.(2)处理方法：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段圆孤.研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)匀速圆周运动的向心力是恒力.(×)(2)匀速圆周运动的合力就是向心力.(√)(3)所有圆周运动的合力都等于向心力.(×)(4)向心力和重力、弹力一样，是性质力.(×)(5)向心力的作用是改变物体的速度，产生向心加速度.(√)2.如图 2 所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供( )图 2A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力答案 B解析 本题可用排除法.首先可排除 A、D 两项；若向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可能的，C 错.故选 B.一、对向心力的理解[导学探究](1)如图 3 所示，用细绳拉着小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，若小球的线速度为 v，运动半径为 r，是什么力产生的向心加速度？该力的大小、方向如何？小球运动的速度 v 增大，绳的拉力大小如何变化？图 3(2)若月球绕地球做匀速圆周运动的角速度为 ω，月地距离为 r，是什么力产生的加速度？该力的大小、方向如何？答案 (1)产生向心加速度的力是小球受到的重力、支持力和绳的拉力的合力.合力等于拉力，大小为 F＝man＝m，方向指向圆心.v 增大，绳的拉力增大.(2)向心加速度 an＝ω2r，是地球对月球的引力产生的加速度，引力的大...