高考物理 主题一 曲线运动与万有引力定律 第二章 匀速圆周运动 1.2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度学案 教科版-教科版高三全册物理学案VIP专享

1.2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度学习目标核心凝炼1.理解向心力的概念。2 个概念——向心力、向心加速度4 个表达式——F＝m、F＝mω2r，a＝、a＝ω2r2.知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义。3.理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。4.知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。一、向心力[观图助学](1)图甲中地球绕太阳做匀速圆周运动，地球受到了太阳对它的作用力，这个力可能沿什么方向？(2)图乙中细线系着小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，小球受到重力、桌面对它的支持力和细线的拉力三个力的作用，这几个力的合力沿什么方向？答案 (1)由地球指向太阳中心。(2)沿细线指向圆心。向心力的定义、方向及作用效果定义物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力。方向始终沿半径指向圆心。作用效果由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。来源向心力是按照力的作用效果命名的。可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供。[理解概念]判断下列说法的正误。(1)向心力只改变物体的运动方向，不可能改变物体运动的快慢。(√)(2)向心力和重力、弹力一样，是性质力。(×)(3)向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力。(√)二、向心力的大小[观图助学]用手拉细绳使小球在光滑水平地面上做匀速圆周运动，在小球质量、角速度、半径不同的条件下，测得的绳的拉力的情况如图所示。则(1)质量 m、半径 r 相同，角速度加倍，绳的拉力如何变化？(2)半径 r 相同，质量和角速度加倍，绳的拉力如何变化？(3)质量 m 相同，角速度和半径加倍，绳的拉力如何变化？1.实验探究控制变量探究内容ω、r 相同，改变 m探究向心力 F 与 m 的关系m、r 相同改变 ω探究向心力 F 与 ω 的关系m、ω 相同，改变 r探究向心力 F 与 r 的关系2.结论：F＝m 或 F＝mω 2 r 。[理解概念]判断下列说法的正误。(1)匀速圆周运动的物体，合力的大小不变。(√)(2)质点做匀速圆周运动受到的合力为零。(×)(3)做匀速圆周运动的物体所需要的向心力是恒力。(×)三、向心加速度[观图助学]实例 1：卫星绕着地球近似做匀速圆周运动(图甲)。实例 2：用细绳牵着小球在光滑水平面上做匀速圆周运动(图乙)。请思考：做匀速圆周运动的物体有加速度吗？ 方向呢？ 向心加速度的定义、...