上海交通大学附属中学嘉定分校田文晶【学习目标】（1）学生能够了解向心力的概念。（2）亲身体验向心力的存在。（3）能够利用实验器材设计实验，探究向心力的大小和哪些因素有关系。（4）从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式。（5）掌握向心力的表达式。（6）会分析实验数据，获得实验结论。（7）会分析向心力的来源，知道向心力是根据力的效果命名的。（8）计算简单情景中的向心力。手固定绳端，打开开关观察小车做什么运动？体验手有什么样的感觉？手松开，小车的运动发生了怎样的改变？这种改变，说明了什么问题？做一做向心力一、向心力1.定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。亲身体验思考：沙袋为什么可以提起钩码？沙袋提钩码沙袋钩码大胆猜想向心力可能和哪些因素有关呢？转动角速度ω沙袋质量m转动半径r设计实验问题1：我们如何来测力的大小？问题2：我们如何控制变量，来改变角速度、半径和质量？注意：沙袋在水平面内做圆周运动。小沙袋小布袋铁架台节点1节点2弹簧称实验探究探究1手握笔杆，使小沙袋在水平面内做圆周运动，保持半径不变，增大转速后，观察弹簧测力计的示数变化,并分析拉力大小的变化.探究2手握笔杆，使小沙袋在水平面内做圆周运动，保持沙袋转速基本不变，改变半径后观察弹簧测力计的示数变化，并分析拉力大小的变化.探究3将小沙袋更换为小布袋,手握笔杆使小布袋在水平面内做圆周运动，比较更换前后弹簧测力计的示数变化,并分析小沙袋和小布袋做圆周运动时拉力大小的变化.（控制变量法）探究结论探究1只改变角速度时,角速度越大则向心力越大.探究2只改变半径时,半径越大则向心力越大.探究3只改变质量时,质量越大则向心力越大.理论推导推导：根据向心加速度公式根据牛顿第二定律可得向心力表达式和和实验验证向心力演示仪转动槽水平杆振子档光杆力传感器光电门传感器竖直杆实验验证物理量关系不变量变化量结论F与ωm、rωF与rm、ωrF与mω、rm与ω平方成正比与r成正比成m正比F=mω2r思考:什么力提供向心力?1.摩托车转弯2.人随转椅转动向心力是效果力二、变速圆周运动二、变速圆周运动mgmgFFGG11GG221.Fn:产生向心加速度,只改变速度的方向2.Ft:产生切向加速度,只改变速度的大小3.向心力的特点:(1)向心力的方向永远指向圆心;(2)向心力的方向和速度方向垂直；(3)向心力是个变力;(4)向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小.三、一般的曲线运动RRrr曲线许多小段圆弧圆周运动向心力定义变速圆周运动一般的曲线运动向心力影响向心力大小的因素理论推导实验验证Fn：向心加速度Ft：向心加速度向心力特点极限思想1、探究实验用圆锥摆粗略的验证向心力的表达式.课后作业2、研究性课题从图书馆和网络上搜索物体做圆周运动的相关内容，并写一篇关于向心力和实际生活的联系的研究报告。2.女运动员做圆周运动3.卫星绕着地球转
