曲線運動-第五節(jié)向心力1

1、實驗是科學(xué)之父 ---戴伯韜,甘肅省白銀市一中 教師:李學(xué)海,第五節(jié) 向心力 向心加速度,第五章 曲線運動,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、理解向心加速度和向心力的概念 2、知道勻速圓周運動中產(chǎn)生向心加速度的原因。 3、掌握向心力與向心加速度之間的關(guān)系。,一.勻速圓周運動1．定義：2．“勻速”指的是,質(zhì)點沿圓周運動，如果,速率恒定,復(fù)習(xí),在相等的時間里通過的圓弧長度相同。,二.關(guān)系式 線速度V

2、= 角速度ω= 兩者關(guān)系V= 周期與頻率T= 頻率與轉(zhuǎn)速 f =,S/t=2πr/T,ωr,1/f,n 都用國際單位,,提出問題→猜想與假設(shè)→設(shè)計實驗→實驗探究→分析與論證→交流與合作→得出結(jié)論,課堂主線,預(yù)習(xí)課文并思考: 做勻速圓周運動的物體所受的合力有何特點?加速度如何?,,做一做：水流星 水平轉(zhuǎn)盤　　　 繩拉小球,理想實驗：在光滑水平桌面上，繩的一端拴住一個小球，

3、繩的另一端固定于桌上，使小球做勻速圓周運動。,討論：1.合外力是怎樣的？2.這個力的方向有什么特點？3.這個力起什么作用？,在光滑水平面做勻速圓周運動,,,F拉,O,結(jié)論：,拉力提供了合力,方向始終指向圓心，稱為向心力;不改變速度的大小(F切=0)，只改變速度的方向(F向與V垂直)。,體驗向心力的大?。河眉?xì)線連結(jié)的質(zhì)量較小的鋼球、木球，拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運動,細(xì)線接近水平時,拉力近似等于向心力:1.改變2.改

4、變3.改變,,實驗探究,轉(zhuǎn)動快慢 (使m、r相同),細(xì)線長短 (使m、ω相同),小球質(zhì)量 (使ω、r相同),改變,猜想：向心力可能與什么因素有關(guān)。,m、V、T、r、f、n,用向心力演示器來驗證,彈簧測力套筒,轉(zhuǎn)動手柄,長槽,短槽,小球,三層變速塔輪,標(biāo)尺,擋板,彈簧測力套筒,兩塔輪:皮帶相連邊緣各點線速度大小相等。,r同,ω同,ω與r成反比,使用方法：勻速轉(zhuǎn)動手柄，可以使塔輪、長槽、短槽勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運動。使小

5、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?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^杠桿的作用使彈簧測力套筒下降，標(biāo)尺上露出的紅白相間等分格可顯示出兩個球所受向心力的比值。,實驗操作：,用兩個相同的鋼球和一個鋁球，通過控制變量法研究質(zhì)量m、半徑r、角速度ω與向心力F的關(guān)系。,控制變量法 某個事物由多個因素(變量)相影響和制約時，將其它的因素進行控制（使之相等、相同，即影響相同），而只改變其中的某一個因素，從而研究這個因素對事物的影響

6、的方法。　　它是科學(xué)探究中的重要思想方法．,F ∝,m,F ∝,F ∝,r,ω2,實驗結(jié)果：精確測量數(shù)據(jù)可得向心力大小為,,,根據(jù)V＝rω可得,一、向心力1、定義：做勻速圓周運動的物體所受的2、作用效果：3、方向：４、七公式:,指向圓心的合力。,只改變速度的方向，不改變速度的大小。,始終指向圓心,F = = = = = = =,向心力七公式,v,

7、ω,T,f,n,a,ω、v,F = =m ω 2r= =m4л2f2r=m4л2n2r=m ω v = ma,向心力七公式,,4、說明（1）向心力是效果力，它可以是某一個力（重力、彈力、摩擦力）或幾個力的合力，也可以是某個力的分力。（2）向心力是變力。,二、向心加速度1、定義： 2、方向：3、七公式：,,,,,,a,二、向心加速度1、定義：2、方向：3、七公式：,,做勻速圓周運動的物體沿半徑指向

8、圓心的加速度.,總是沿半徑指向圓心.,,,,,,a,七公式： a= = 　?。?=4л2f2r=4л2n2r = ω v =F/m,ω 2r,4、說明：1） a是變量.方向時刻改變。2) a描述的是線速度方向變化的快慢,三、試分析向心力來源,1.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,,,,V,,F,萬有引力F提供向心力,2.物體隨著水平圓盤一起做勻速圓周運動,FN與G相平衡，靜摩擦力Ｆf 提供向心力,,3.在勻速轉(zhuǎn)動的圓

9、桶內(nèi)壁上緊貼一物體, 一起勻速轉(zhuǎn)動,支持力FN提供向心力,4、細(xì)繩懸吊一小球,小球在水平面上 做勻速圓周運動,,,,,,（1）拉力與G的合力提供向心力（2）拉力的分力提供向心力,５、使小球沿光滑的漏斗壁做圓周運動,：重力和支持力的合力提供,,,,練習(xí)1．關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運動的下列說法中，錯誤的是( )A．由a = 可知，a與r成反比B．由a=ω2r可知，a與r成正比C．由v=ωr可知，ω

10、與r成反比D．由ω=2πn可知，ω與n成反比,ABCD,2．下列關(guān)于向心力的說法中，正確的是A．向心力是恒力B．做勻速圓周運動的物體，其向心力為其所受的合外力C．做勻速圓周運動的物體，其向心力方向不一定變D．向心力屬于性質(zhì)力,(B),3．關(guān)于向心加速度，下列說法正確的是A．它描述的是線速度方向變化的快慢B．它描述的是線速度大小變化的快慢C．向心加速度方向不一定變D．它描述的是轉(zhuǎn)動的快慢,(A),小結(jié),作業(yè):1.書

11、面: 練習(xí)五 2.看閱讀材料《向心加速度公式的推導(dǎo)》,水流星,3.思考: 水流星在豎直平面做非勻速圓周運動,在最低點和最高點各受哪些力?合外力是怎樣的？,歡迎指導(dǎo),甘肅省白銀市一中（７３０９００） 教師:李學(xué)海,課件介紹: 在2008年9月舉行的白銀市物理優(yōu)質(zhì)課競賽中使用該課件獲得了白銀市第一名。,手機：１３８９３０８５８９８,本教學(xué)課件采取“學(xué)生自主探究，教師啟發(fā)導(dǎo)學(xué)”的新教法，充分調(diào)動