第 2 节 向心力 向心加速度新课教学⒈ 概念⑴ 向心力⑵ 实验:①、在光滑的水平玻璃板上做实验用手击小球,使小球做圆周运动当细铜丝从弹簧末端滑出时,小球沿着切线方向做匀速直线运动引导学生讨论、分析:当小球还没滑出去时,小球做什么运动,受到哪几个力的作用,合力是什么,有什么作用
② 在光滑的玻璃板上套有一张白纸,同时将上述的小球沾上印泥,重复以上实验,把在纸上留下的运动轨迹展示给学生看,同样提问上述问题,并引导学生回答③ 通过讨论得到:做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用,这个力叫向心力
⑶ 向心加速度① 定义:做匀速圆周运动的物体在向心力作用下,必然要产生一个加速度,这个加速度叫向心加速度
② 方向:总是沿着半径指向圆心
③ 向心力的大小让学生猜想向心力大小与哪些因素有关
2、实验研究 F 向与 m、r、ω 的关系⑴ 实验方法:控制变量法⑵ 介绍向心力演示的构造和使用方法⑶ 实验过程a:质量不同的钢球和铝球,当它们运动的半径 r 和角速度 ω 相同时,比较向心力的大小b:两个质量相同的小球,保持运动半径相同,观察向心力与角速度之间的关系c:两个质量相同的小球,保持小球运动的角速度相同,观察向心力的大小与运动半径之间的关系
实验表格二球相同的物理量不同的物理量观察结果1 r、ω mm 越大,F 向越大2 m、ω rr 越大,F 向越大3 m、r ωω 越大,F 向越大实验结论:F 向随 r、w、m 的增大而增大⑷ 总结得到:向心力的大小与物体质量 m、圆周半径 r 和角速度 ω 都有关系,且给出公式:F 向=mrω2向心加速度:a= rω2向心力的大小还可以用 F 向=mν2/r 来表达,同样向心加速度也可表示为 a=ν2/r3、速圆周运动的特点⑴ν:大小不变,方向始终沿着各点的切线方向,是变速度⑵F:大小不变,方向始终指向圆心,是变力它的作用效果:只改变速度的