向心力-新教材人教版高中物理必修第二冊課件

2向心力2向心力1學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。2.掌握向心力的表達(dá)式,并會(huì)分析計(jì)算實(shí)際情景中的向心力。3.知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力,知道合外力的作用效果。學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作2必備知識(shí)自我檢測一、向心力1.定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心,這個(gè)指向圓心的力就叫向心力。2.方向:始終指向圓心,由于方向時(shí)刻改變,所以向心力是變力。3.效果:向心力只改變速度的方向。4.來源:向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的,它是由某個(gè)力或者幾個(gè)力的合力提供的。二、向心力的大小必備知識(shí)自我檢測一、向心力3必備知識(shí)自我檢測三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)1.變速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)所受合力一般不等于向心力,合力一般產(chǎn)生兩個(gè)效果:(1)跟圓周相切的分力Ft,Ft與速度方向相同或相反,只改變速度的大小。(2)指向圓心的分力Fn,Fn與速度方向垂直,只改變速度的方向。2.一般的曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)定義:運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)。(2)處理方法:一般的曲線運(yùn)動(dòng),可以把曲線分割成許多很短的小段,每一小段可看作一小段圓弧,研究質(zhì)點(diǎn)在這一小段的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法進(jìn)行處理,如圖所示。必備知識(shí)自我檢測三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)(4必備知識(shí)自我檢測1.正誤辨析(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力是恒力。(

)解析:向心力的方向在任何時(shí)刻都指向圓心,故方向不斷變化,所以向心力一定是變力。答案:×(2)向心力可以由重力或彈力等來充當(dāng),是效果力。(

)答案:√(3)向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。(

)解析:向心力時(shí)刻指向圓心,與速度方向始終垂直,故只改變速度方向,不改變速度大小。答案:√必備知識(shí)自我檢測1.正誤辨析5必備知識(shí)自我檢測(4)圓周運(yùn)動(dòng)中,合力等于向心力。(

)解析:只有在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中合力才等于向心力。答案:×(5)變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力并不指向圓心。(

)答案:×(6)做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力的大小和方向都改變。(

)答案:√第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)必備知識(shí)自我檢測(4)圓周運(yùn)動(dòng)中,合力等于向心力。()第6必備知識(shí)自我檢測2.(2020江蘇啟東中學(xué)高一上學(xué)期期末)如圖為某運(yùn)動(dòng)員在短道速滑比賽中轉(zhuǎn)彎的精彩瞬間。假定此時(shí)他正沿圓弧形彎道勻速率滑行,則他(

)A.所受的合力為零,做勻速運(yùn)動(dòng)B.所受的合力恒定,做勻加速運(yùn)動(dòng)C.所受的合力恒定,做變加速運(yùn)動(dòng)D.所受的合力變化,做變加速運(yùn)動(dòng)解析:運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所受合力時(shí)刻變化,加速度時(shí)刻變化,D正確。答案:D第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)必備知識(shí)自我檢測2.(2020江蘇啟東中學(xué)高一上學(xué)期期末)如7探究一探究二探究三探究四對(duì)向心力的理解情境導(dǎo)引如圖所示為我國著名雙人滑選手申雪、趙宏博在比賽中,趙宏博拉著申雪的手使其在冰面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),申雪的速度方向時(shí)刻改變,什么力改變了其速度的方向?要點(diǎn)提示:是趙宏博對(duì)申雪的拉力在水平方向的分力,也可以說是申雪受到的合力。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四對(duì)向心力的理解隨堂檢測第六章2向8探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納1.向心力的方向無論是否為勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力總是沿著半徑指向圓心,方向時(shí)刻改變,故向心力是變力。2.向心力的作用效果改變線速度的方向。3.向心力來源分析(1)向心力是根據(jù)力的作用效果命名的,它可以由重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力提供,也可以由它們的合力提供,還可以由某個(gè)力的分力提供。(2)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件:合外力大小不變,方向始終與線速度方向垂直且指向圓心。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納隨堂檢測第六章2向心力—9探究一探究二探究三探究四畫龍點(diǎn)睛

向心力不是具有特定性質(zhì)的某種力,任何性質(zhì)的力都可以作為向心力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,所受的合力提供向心力。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四畫龍點(diǎn)睛向心力不是具有特定性質(zhì)的10探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)例1如圖所示,一圓盤可繞過圓盤的中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),在圓盤上放一小木塊A,它隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)——做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則關(guān)于木塊A的受力,下列說法正確的是(

)A.木塊A受重力、支持力和向心力B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向指向圓心D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)A.木塊A受重力、支持力和向11探究一探究二探究三探究四解析:由于圓盤上的木塊A在豎直方向上沒有加速度,所以,它在豎直方向上受重力和支持力的作用而平衡。而木塊在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由靜摩擦力提供,且靜摩擦力的方向指向圓心O。答案:C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四解析:由于圓盤上的木塊A在豎直方向上12探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法

分析向心力來源的幾種典型實(shí)例

隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法分析向心力來源的幾種典型實(shí)13探究一探究二探究三探究四隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四隨堂檢測第六章2向心力—202014探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練1(2020浙江溫州十五校聯(lián)合體高一上學(xué)期期末)如圖所示是游樂園轉(zhuǎn)盤游戲,游客坐在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤上,與轉(zhuǎn)盤相對(duì)靜止,關(guān)于他們的受力情況和運(yùn)動(dòng)趨勢,下列說法中正確的是(

)A.游客在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中處于平衡狀態(tài)B.游客受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用C.游客受到的靜摩擦力方向沿半徑方向指向圓心D.游客相對(duì)于轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)趨勢與其運(yùn)動(dòng)方向相反隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練1(2020浙江溫州十五校聯(lián)15探究一探究二探究三探究四解析:游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力指向圓心,不為零,故不是平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;對(duì)游客受力分析,受到重力G、支持力FN、摩擦力Ff,向心力不是固定的某種力,受力分析時(shí)不能分析,B錯(cuò)誤;摩擦力Ff充當(dāng)向心力,向心力指向圓心,故靜摩擦力方向沿半徑方向指向圓心,C正確;游客相對(duì)于轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)趨勢和其受到的摩擦力方向相反,故是背離圓心,而游客是做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向沿軌跡切線方向,所以兩者是垂直關(guān)系,D錯(cuò)誤。答案:C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四解析:游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力指向圓16探究一探究二探究三探究四向心力的大小情境導(dǎo)引如圖所示,在繩的一端系一個(gè)小球,另一端用手捏住繩頭讓小球在光滑的桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這時(shí),你牽繩的手有什么感覺?如果增大或減小球的角速度,手的感覺有什么變化?如果增大或減小小球的質(zhì)量,手的感覺有什么變化?如何定量分析影響向心力的因素?要點(diǎn)提示:牽繩的手會(huì)感覺到繩子拉力的作用。角速度增大或減小,手感覺到的拉力變大或變小;小球質(zhì)量增大或減小,手感覺到的拉力變大或變小;可以通過實(shí)驗(yàn)定量分析影響向心力的因素。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四向心力的大小隨堂檢測17探究一探究二探究三探究四實(shí)驗(yàn):探究向心力大小與質(zhì)量、半徑、角速度的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.探究向心力大小與質(zhì)量、半徑、角速度的關(guān)系。2.學(xué)會(huì)用控制變量法探究物理規(guī)律?！緦?shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)】1.實(shí)驗(yàn)的基本思想——控制變量法。在物理實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,要注意使實(shí)驗(yàn)過程中的不同變量保持不變。2.設(shè)計(jì)思路。(1)若要討論向心力與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)控制半徑、角速度不變。(2)若要討論向心力與半徑的關(guān)系,應(yīng)控制質(zhì)量、角速度不變。(3)若要討論向心力與角速度的關(guān)系,應(yīng)控制質(zhì)量、半徑不變。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四實(shí)驗(yàn):探究向心力大小與質(zhì)量、半徑、角18探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)器材】

向心力演示器、天平、質(zhì)量不等的若干小球等?！緦?shí)驗(yàn)過程】

一、實(shí)驗(yàn)步驟1.測量質(zhì)量:分別用天平測量各小球的質(zhì)量,并做標(biāo)記。2.調(diào)節(jié)兩輪角速度:用皮帶連接半徑相同的兩個(gè)塔輪,以確保運(yùn)動(dòng)過程中角速度不變。3.放置小球:將兩質(zhì)量不同的小球分別放于長槽和短槽上,調(diào)整小球的位置,使兩球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)器材】向心力演示器、天平、質(zhì)19探究一探究二探究三探究四4.收集數(shù)據(jù):轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,觀測向心力的大小和質(zhì)量的關(guān)系。5.改變半徑:換成兩質(zhì)量相同的小球,分別放于長槽和短槽上,增大長槽上小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,觀察向心力的大小和半徑的關(guān)系。6.改變小球的角速度:將質(zhì)量相同的兩小球分別置于長槽和短槽上,確保兩小球半徑相同,用皮帶連接半徑不同的兩個(gè)塔輪,根據(jù)兩個(gè)塔輪半徑關(guān)系求解小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度的關(guān)系。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四4.收集數(shù)據(jù):轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,觀測向心力的20探究一探究二探究三探究四二、數(shù)據(jù)收集與分析1.列F、m數(shù)據(jù)收集表格把不同質(zhì)量的小球放在長槽和短槽內(nèi),確保小球的軌道半徑和角速度相同,把小球的向心力和質(zhì)量填在下表中:2.作F-m圖像以F為縱坐標(biāo)、m為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)作F-m圖像,用曲線擬合測量點(diǎn),找出規(guī)律,分析F與m的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345質(zhì)量

向心力

隨堂檢測探究一探究二探究三探究四二、數(shù)據(jù)收集與分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234521探究一探究二探究三探究四3.列F、r數(shù)據(jù)收集表格把相同質(zhì)量的小球分別放在長槽和短槽內(nèi),確保小球的質(zhì)量和角速度相同,把小球的向心力和半徑填在下表中:4.作F-r圖像以F為縱坐標(biāo)、r為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)作F-r圖像,用曲線擬合測量點(diǎn),找出規(guī)律,分析F與r的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345半徑

向心力

隨堂檢測探究一探究二探究三探究四3.列F、r數(shù)據(jù)收集表格實(shí)驗(yàn)序號(hào)1222探究一探究二探究三探究四5.列F、ω?cái)?shù)據(jù)收集表格把相同質(zhì)量的小球分別放長槽和短槽內(nèi),確保小球的質(zhì)量和半徑相等,把小球的向心力和角速度以及角速度的二次方填在下表中:6.作F-ω2圖像以F為縱坐標(biāo)、ω為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)作F-ω2圖像,用曲線擬合測量點(diǎn),找出規(guī)律,分析F與ω2的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345角速度ω

角速度的二次方ω2

向心力

隨堂檢測探究一探究二探究三探究四5.列F、ω?cái)?shù)據(jù)收集表格實(shí)驗(yàn)序號(hào)1223探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

(1)在半徑和角速度相同時(shí),向心力與質(zhì)量成正比。(2)在質(zhì)量和角速度相同時(shí),向心力與半徑成正比。(3)在半徑和質(zhì)量相同時(shí),向心力與角速度的二次方成正比。通過歸納和推導(dǎo),可得向心力的表達(dá)式:隨堂檢測探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】隨堂檢測24探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)例2(2020陜西西安一中月考)用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

。

A.控制變量法 B.累積法C.微元法 D.放大法(2)通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果是

。

A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與線速度的大小成正比C.在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成反比隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)隨堂檢測第六章2向心力—25探究一探究二探究三探究四解析:(1)在本實(shí)驗(yàn)中,使半徑、角速度和質(zhì)量這三個(gè)物理量中的兩個(gè)保持不變,來研究向心力與第三個(gè)物理量之間的關(guān)系,故采用控制變量法,A正確。(2)通過控制變量法,得到的結(jié)果為在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比,所以選項(xiàng)C是正確的。答案:(1)A

(2)C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四解析:(1)在本實(shí)驗(yàn)中,使半徑、角速26探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練2(2020福建三明期末)如圖所示,在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量相同的鋼球①、②分別放在A盤和B盤的邊緣,A、B兩盤的半徑之比為2∶1,a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪,a輪、b輪半徑之比為1∶2,當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼球①、②受到的向心力之比為(

)A.2∶1 B.4∶1C.1∶4 D.8∶1隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練2(2020福建三明期末)如27探究一探究二探究三探究四答案:D隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四答案:D隨堂檢測第六章2向心力28探究一探究二探究三探究四勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及解題方法情境導(dǎo)引如圖所示,飛機(jī)在空中水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng);在光滑漏斗內(nèi)壁上,小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試分析:(1)飛機(jī)和小球受到哪些力的作用?它們的向心力由什么力提供?(2)若知道飛機(jī)和小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,如何求得飛機(jī)和小球運(yùn)動(dòng)的速度大小?隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及解題方法隨堂檢測29探究一探究二探究三探究四要點(diǎn)提示:(1)飛機(jī)受到重力和空氣對(duì)飛機(jī)的作用力,二者的合力提供向心力;小球受筒壁的彈力和重力作用,二者的合力提供向心力。(2)計(jì)算飛機(jī)和小球的速度需要知道它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、所受的合力以及它們的質(zhì)量。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四要點(diǎn)提示:(1)飛機(jī)受到重力和空氣對(duì)30探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的解答步驟隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納隨堂檢測第六章2向心力—31探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)例3如圖所示是雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中男運(yùn)動(dòng)員拉著女運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的精彩場面。觀眾有時(shí)會(huì)看到女運(yùn)動(dòng)員被男運(yùn)動(dòng)員拉著離開冰面在空中做圓錐擺運(yùn)動(dòng),若女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)和豎直方向的夾角約為θ,女運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中女運(yùn)動(dòng)員的重心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,求:(1)男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力大小。(2)男運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)隨堂檢測第六章2向心力—32探究一探究二探究三探究四點(diǎn)撥以女運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,受到重力和男運(yùn)動(dòng)員對(duì)她的拉力作用,這兩個(gè)力的合力提供向心力,其做圓周運(yùn)動(dòng)的平面在水平面內(nèi)。根據(jù)牛頓第二定律求解。解析:設(shè)男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為F,女運(yùn)動(dòng)員受力如圖所示,則Fcos

θ=mgFsin

θ=mω2r隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四點(diǎn)撥以女運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,受到重力和33探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法

勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題策略1.知道物體做圓周運(yùn)動(dòng)軌道所在的平面,明確圓心和半徑是解題的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.分清向心力的來源,明確向心力是由什么力提供的。3.根據(jù)線速度、角速度的特點(diǎn),選擇合適的公式列式求解。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題策略34探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練3(2020江蘇蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)如圖所示,系在細(xì)線上的小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,細(xì)線的拉力等于小球重力的n倍,則小球的(

)隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練3(2020江蘇蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué)35探究一探究二探究三探究四答案:C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四答案:C隨堂檢測第六章2向心力36探究一探究二探究三探究四隨堂檢測變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)情境導(dǎo)引蕩秋千是小朋友很喜歡的游戲,當(dāng)秋千由上向下蕩時(shí):(1)此時(shí)小朋友做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng)?(2)繩子拉力與重力的合力指向懸掛點(diǎn)嗎?運(yùn)動(dòng)過程中,公式要點(diǎn)提示:(1)小朋友做的是變速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)小朋友蕩到最低點(diǎn)時(shí),繩子拉力與重力的合力指向懸掛點(diǎn),在其他位置,合力不指向懸掛點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)過程中公式

仍然適用。探究一探究二探究三探究四隨堂檢測變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)37探究一探究二探究三探究四隨堂檢測知識(shí)歸納1.變速圓周運(yùn)動(dòng)(1)受力特點(diǎn):變速圓周運(yùn)動(dòng)中合外力不指向圓心,合力F產(chǎn)生改變速度大小和方向兩個(gè)作用效果。即(2)向心力公式:某一點(diǎn)的向心力仍可用

公式求解,只不過v、ω都是指那一點(diǎn)的瞬時(shí)物理量。探究一探究二探究三探究四隨堂檢測知識(shí)歸納38探究一探究二探究三探究四隨堂檢測2.一般曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí),把包含該位置的曲線上的一小段看成某個(gè)圓周的一部分,對(duì)該部分用

求解。只是不同位置對(duì)應(yīng)的“圓周運(yùn)動(dòng)”的“圓心”和“半徑”不同。探究一探究二探究三探究四隨堂檢測2.一般曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法39探究一探究二探究三探究四隨堂檢測實(shí)例引導(dǎo)例4如圖所示,質(zhì)量為1kg的小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),將小球拉離豎直位置釋放后,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s,已知球心到懸點(diǎn)的距離為1m,重力加速度g取10m/s2,求小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力大小。探究一探究二探究三探究四隨堂檢測實(shí)例引導(dǎo)40探究一探究二探究三探究四隨堂檢測解析:小球在最低點(diǎn)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力mg和繩的拉力FT提供(如圖所示)根據(jù)牛頓第二定律有FT-mg=解得FT=14

N由牛頓第三定律知,小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力大小為14

N。答案:14N探究一探究二探究三探究四隨堂檢測解析:41探究一探究二探究三探究四隨堂檢測變式訓(xùn)練4(2020重慶巴蜀中學(xué)期中)如圖所示,輕繩一端系一小球,另一端固定于O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)釘一顆釘子,使懸線拉緊與豎直方向成一角度θ,然后由靜止釋放小球,當(dāng)懸線碰到釘子時(shí)(

)A.小球的線速度突然變大B.小球的角速度不變C.小球所受的向心力突然變大D.懸線對(duì)小球的拉力不變解析:當(dāng)懸線碰到釘子時(shí),繩子的拉力和重力都與速度方向垂直,不會(huì)使其速度變化,A錯(cuò)誤;小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小,根據(jù)v=rω可知角速度變大,B錯(cuò)誤;根據(jù)Fn=可知向心力變大,C正確;在最低點(diǎn)時(shí),F-mg=Fn,所以懸線對(duì)小球的拉力變大,D錯(cuò)誤。答案:C探究一探究二探究三探究四隨堂檢測變式訓(xùn)練4(2020重慶巴蜀42探究一探究二探究三探究四隨堂檢測1.(多選)關(guān)于向心力,下列說法正確的是(

)A.向心力是一種效果力B.向心力是一種具有某種性質(zhì)的力C.向心力既可以改變速度的方向,又可以改變速度的大小D.向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小解析:向心力是按作用效果命名的,是一種效果力,它可以由重力、彈力、摩擦力等性質(zhì)的力提供,所以選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;由于向心力始終沿半徑指向圓心,與速度的方向垂直,即向心力不改變速度的大小,只改變速度的方向,因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。答案:AD探究一探究二探究三探究四隨堂檢測1.(多選)關(guān)于向心力,下列43探究一探究二探究三探究四隨堂檢測2.一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖甲所示,曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為:通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓,在極限情況下,這個(gè)圓就叫作A點(diǎn)的曲率圓,其半徑ρ叫作A點(diǎn)的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向以速度v0拋出,如圖乙所示。則在其軌跡最高點(diǎn)P處的曲率半徑是(

)答案:C

探究一探究二探究三探究四隨堂檢測2.一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很44探究一探究二探究三探究四隨堂檢測3.(2020北京東城高一學(xué)期期末)如圖所示,把一個(gè)長為20cm,勁度系數(shù)為360N/m的彈簧一端固定,作為圓心,彈簧的另一端連接一個(gè)質(zhì)量為0.50kg的小球,當(dāng)小球以r/min的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長量應(yīng)為(

)A.5.2cm B.5.3cm C.5.0cm D.5.4cm答案:C探究一探究二探究三探究四隨堂檢測3.(2020北京東城高一學(xué)45探究一探究二探究三探究四隨堂檢測4.繩子的一端拴一個(gè)重物,用手握住另一端,使重物在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是(

)A.半徑相同時(shí),角速度越小繩越易斷B.周期相同時(shí),半徑越大繩越易斷C.線速度相等時(shí),半徑越大繩越易斷D.角速度相等時(shí),線速度越小繩越易斷答案:B

探究一探究二探究三探究四隨堂檢測4.繩子的一端拴一個(gè)重物,用462向心力2向心力47學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。2.掌握向心力的表達(dá)式,并會(huì)分析計(jì)算實(shí)際情景中的向心力。3.知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力,知道合外力的作用效果。學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作48必備知識(shí)自我檢測一、向心力1.定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心,這個(gè)指向圓心的力就叫向心力。2.方向:始終指向圓心,由于方向時(shí)刻改變,所以向心力是變力。3.效果:向心力只改變速度的方向。4.來源:向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的,它是由某個(gè)力或者幾個(gè)力的合力提供的。二、向心力的大小必備知識(shí)自我檢測一、向心力49必備知識(shí)自我檢測三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)1.變速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)所受合力一般不等于向心力,合力一般產(chǎn)生兩個(gè)效果:(1)跟圓周相切的分力Ft,Ft與速度方向相同或相反,只改變速度的大小。(2)指向圓心的分力Fn,Fn與速度方向垂直,只改變速度的方向。2.一般的曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)定義:運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)。(2)處理方法:一般的曲線運(yùn)動(dòng),可以把曲線分割成許多很短的小段,每一小段可看作一小段圓弧,研究質(zhì)點(diǎn)在這一小段的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法進(jìn)行處理,如圖所示。必備知識(shí)自我檢測三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)(50必備知識(shí)自我檢測1.正誤辨析(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力是恒力。(

)解析:向心力的方向在任何時(shí)刻都指向圓心,故方向不斷變化,所以向心力一定是變力。答案:×(2)向心力可以由重力或彈力等來充當(dāng),是效果力。(

)答案:√(3)向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。(

)解析:向心力時(shí)刻指向圓心,與速度方向始終垂直,故只改變速度方向,不改變速度大小。答案:√必備知識(shí)自我檢測1.正誤辨析51必備知識(shí)自我檢測(4)圓周運(yùn)動(dòng)中,合力等于向心力。(

)解析:只有在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中合力才等于向心力。答案:×(5)變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力并不指向圓心。(

)答案:×(6)做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力的大小和方向都改變。(

)答案:√第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)必備知識(shí)自我檢測(4)圓周運(yùn)動(dòng)中,合力等于向心力。()第52必備知識(shí)自我檢測2.(2020江蘇啟東中學(xué)高一上學(xué)期期末)如圖為某運(yùn)動(dòng)員在短道速滑比賽中轉(zhuǎn)彎的精彩瞬間。假定此時(shí)他正沿圓弧形彎道勻速率滑行,則他(

)A.所受的合力為零,做勻速運(yùn)動(dòng)B.所受的合力恒定,做勻加速運(yùn)動(dòng)C.所受的合力恒定,做變加速運(yùn)動(dòng)D.所受的合力變化,做變加速運(yùn)動(dòng)解析:運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所受合力時(shí)刻變化,加速度時(shí)刻變化,D正確。答案:D第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)必備知識(shí)自我檢測2.(2020江蘇啟東中學(xué)高一上學(xué)期期末)如53探究一探究二探究三探究四對(duì)向心力的理解情境導(dǎo)引如圖所示為我國著名雙人滑選手申雪、趙宏博在比賽中,趙宏博拉著申雪的手使其在冰面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),申雪的速度方向時(shí)刻改變,什么力改變了其速度的方向?要點(diǎn)提示:是趙宏博對(duì)申雪的拉力在水平方向的分力,也可以說是申雪受到的合力。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四對(duì)向心力的理解隨堂檢測第六章2向54探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納1.向心力的方向無論是否為勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力總是沿著半徑指向圓心,方向時(shí)刻改變,故向心力是變力。2.向心力的作用效果改變線速度的方向。3.向心力來源分析(1)向心力是根據(jù)力的作用效果命名的,它可以由重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力提供,也可以由它們的合力提供,還可以由某個(gè)力的分力提供。(2)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件:合外力大小不變,方向始終與線速度方向垂直且指向圓心。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納隨堂檢測第六章2向心力—55探究一探究二探究三探究四畫龍點(diǎn)睛

向心力不是具有特定性質(zhì)的某種力,任何性質(zhì)的力都可以作為向心力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,所受的合力提供向心力。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四畫龍點(diǎn)睛向心力不是具有特定性質(zhì)的56探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)例1如圖所示,一圓盤可繞過圓盤的中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),在圓盤上放一小木塊A,它隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)——做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則關(guān)于木塊A的受力,下列說法正確的是(

)A.木塊A受重力、支持力和向心力B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向指向圓心D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)A.木塊A受重力、支持力和向57探究一探究二探究三探究四解析:由于圓盤上的木塊A在豎直方向上沒有加速度,所以,它在豎直方向上受重力和支持力的作用而平衡。而木塊在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由靜摩擦力提供,且靜摩擦力的方向指向圓心O。答案:C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四解析:由于圓盤上的木塊A在豎直方向上58探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法

分析向心力來源的幾種典型實(shí)例

隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法分析向心力來源的幾種典型實(shí)59探究一探究二探究三探究四隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四隨堂檢測第六章2向心力—202060探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練1(2020浙江溫州十五校聯(lián)合體高一上學(xué)期期末)如圖所示是游樂園轉(zhuǎn)盤游戲,游客坐在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤上,與轉(zhuǎn)盤相對(duì)靜止,關(guān)于他們的受力情況和運(yùn)動(dòng)趨勢,下列說法中正確的是(

)A.游客在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中處于平衡狀態(tài)B.游客受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用C.游客受到的靜摩擦力方向沿半徑方向指向圓心D.游客相對(duì)于轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)趨勢與其運(yùn)動(dòng)方向相反隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練1(2020浙江溫州十五校聯(lián)61探究一探究二探究三探究四解析:游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力指向圓心,不為零,故不是平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;對(duì)游客受力分析,受到重力G、支持力FN、摩擦力Ff,向心力不是固定的某種力,受力分析時(shí)不能分析,B錯(cuò)誤;摩擦力Ff充當(dāng)向心力,向心力指向圓心,故靜摩擦力方向沿半徑方向指向圓心,C正確;游客相對(duì)于轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)趨勢和其受到的摩擦力方向相反,故是背離圓心,而游客是做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向沿軌跡切線方向,所以兩者是垂直關(guān)系,D錯(cuò)誤。答案:C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四解析:游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力指向圓62探究一探究二探究三探究四向心力的大小情境導(dǎo)引如圖所示,在繩的一端系一個(gè)小球,另一端用手捏住繩頭讓小球在光滑的桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這時(shí),你牽繩的手有什么感覺?如果增大或減小球的角速度,手的感覺有什么變化?如果增大或減小小球的質(zhì)量,手的感覺有什么變化?如何定量分析影響向心力的因素?要點(diǎn)提示:牽繩的手會(huì)感覺到繩子拉力的作用。角速度增大或減小,手感覺到的拉力變大或變小;小球質(zhì)量增大或減小,手感覺到的拉力變大或變小;可以通過實(shí)驗(yàn)定量分析影響向心力的因素。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四向心力的大小隨堂檢測63探究一探究二探究三探究四實(shí)驗(yàn):探究向心力大小與質(zhì)量、半徑、角速度的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.探究向心力大小與質(zhì)量、半徑、角速度的關(guān)系。2.學(xué)會(huì)用控制變量法探究物理規(guī)律?！緦?shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)】1.實(shí)驗(yàn)的基本思想——控制變量法。在物理實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,要注意使實(shí)驗(yàn)過程中的不同變量保持不變。2.設(shè)計(jì)思路。(1)若要討論向心力與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)控制半徑、角速度不變。(2)若要討論向心力與半徑的關(guān)系,應(yīng)控制質(zhì)量、角速度不變。(3)若要討論向心力與角速度的關(guān)系,應(yīng)控制質(zhì)量、半徑不變。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四實(shí)驗(yàn):探究向心力大小與質(zhì)量、半徑、角64探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)器材】

向心力演示器、天平、質(zhì)量不等的若干小球等?！緦?shí)驗(yàn)過程】

一、實(shí)驗(yàn)步驟1.測量質(zhì)量:分別用天平測量各小球的質(zhì)量,并做標(biāo)記。2.調(diào)節(jié)兩輪角速度:用皮帶連接半徑相同的兩個(gè)塔輪,以確保運(yùn)動(dòng)過程中角速度不變。3.放置小球:將兩質(zhì)量不同的小球分別放于長槽和短槽上,調(diào)整小球的位置,使兩球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)器材】向心力演示器、天平、質(zhì)65探究一探究二探究三探究四4.收集數(shù)據(jù):轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,觀測向心力的大小和質(zhì)量的關(guān)系。5.改變半徑:換成兩質(zhì)量相同的小球,分別放于長槽和短槽上,增大長槽上小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,觀察向心力的大小和半徑的關(guān)系。6.改變小球的角速度:將質(zhì)量相同的兩小球分別置于長槽和短槽上,確保兩小球半徑相同,用皮帶連接半徑不同的兩個(gè)塔輪,根據(jù)兩個(gè)塔輪半徑關(guān)系求解小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度的關(guān)系。隨堂檢測探究一探究二探究三探究四4.收集數(shù)據(jù):轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,觀測向心力的66探究一探究二探究三探究四二、數(shù)據(jù)收集與分析1.列F、m數(shù)據(jù)收集表格把不同質(zhì)量的小球放在長槽和短槽內(nèi),確保小球的軌道半徑和角速度相同,把小球的向心力和質(zhì)量填在下表中:2.作F-m圖像以F為縱坐標(biāo)、m為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)作F-m圖像,用曲線擬合測量點(diǎn),找出規(guī)律,分析F與m的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345質(zhì)量

向心力

隨堂檢測探究一探究二探究三探究四二、數(shù)據(jù)收集與分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234567探究一探究二探究三探究四3.列F、r數(shù)據(jù)收集表格把相同質(zhì)量的小球分別放在長槽和短槽內(nèi),確保小球的質(zhì)量和角速度相同,把小球的向心力和半徑填在下表中:4.作F-r圖像以F為縱坐標(biāo)、r為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)作F-r圖像,用曲線擬合測量點(diǎn),找出規(guī)律,分析F與r的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345半徑

向心力

隨堂檢測探究一探究二探究三探究四3.列F、r數(shù)據(jù)收集表格實(shí)驗(yàn)序號(hào)1268探究一探究二探究三探究四5.列F、ω?cái)?shù)據(jù)收集表格把相同質(zhì)量的小球分別放長槽和短槽內(nèi),確保小球的質(zhì)量和半徑相等,把小球的向心力和角速度以及角速度的二次方填在下表中:6.作F-ω2圖像以F為縱坐標(biāo)、ω為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)作F-ω2圖像,用曲線擬合測量點(diǎn),找出規(guī)律,分析F與ω2的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345角速度ω

角速度的二次方ω2

向心力

隨堂檢測探究一探究二探究三探究四5.列F、ω?cái)?shù)據(jù)收集表格實(shí)驗(yàn)序號(hào)1269探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

(1)在半徑和角速度相同時(shí),向心力與質(zhì)量成正比。(2)在質(zhì)量和角速度相同時(shí),向心力與半徑成正比。(3)在半徑和質(zhì)量相同時(shí),向心力與角速度的二次方成正比。通過歸納和推導(dǎo),可得向心力的表達(dá)式:隨堂檢測探究一探究二探究三探究四【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】隨堂檢測70探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)例2(2020陜西西安一中月考)用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

。

A.控制變量法 B.累積法C.微元法 D.放大法(2)通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果是

。

A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與線速度的大小成正比C.在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成反比隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)隨堂檢測第六章2向心力—71探究一探究二探究三探究四解析:(1)在本實(shí)驗(yàn)中,使半徑、角速度和質(zhì)量這三個(gè)物理量中的兩個(gè)保持不變,來研究向心力與第三個(gè)物理量之間的關(guān)系,故采用控制變量法,A正確。(2)通過控制變量法,得到的結(jié)果為在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比,所以選項(xiàng)C是正確的。答案:(1)A

(2)C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四解析:(1)在本實(shí)驗(yàn)中,使半徑、角速72探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練2(2020福建三明期末)如圖所示,在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量相同的鋼球①、②分別放在A盤和B盤的邊緣,A、B兩盤的半徑之比為2∶1,a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪,a輪、b輪半徑之比為1∶2,當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼球①、②受到的向心力之比為(

)A.2∶1 B.4∶1C.1∶4 D.8∶1隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練2(2020福建三明期末)如73探究一探究二探究三探究四答案:D隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四答案:D隨堂檢測第六章2向心力74探究一探究二探究三探究四勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及解題方法情境導(dǎo)引如圖所示,飛機(jī)在空中水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng);在光滑漏斗內(nèi)壁上,小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試分析:(1)飛機(jī)和小球受到哪些力的作用?它們的向心力由什么力提供?(2)若知道飛機(jī)和小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,如何求得飛機(jī)和小球運(yùn)動(dòng)的速度大小?隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及解題方法隨堂檢測75探究一探究二探究三探究四要點(diǎn)提示:(1)飛機(jī)受到重力和空氣對(duì)飛機(jī)的作用力,二者的合力提供向心力;小球受筒壁的彈力和重力作用,二者的合力提供向心力。(2)計(jì)算飛機(jī)和小球的速度需要知道它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、所受的合力以及它們的質(zhì)量。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四要點(diǎn)提示:(1)飛機(jī)受到重力和空氣對(duì)76探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的解答步驟隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四知識(shí)歸納隨堂檢測第六章2向心力—77探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)例3如圖所示是雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中男運(yùn)動(dòng)員拉著女運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的精彩場面。觀眾有時(shí)會(huì)看到女運(yùn)動(dòng)員被男運(yùn)動(dòng)員拉著離開冰面在空中做圓錐擺運(yùn)動(dòng),若女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)和豎直方向的夾角約為θ,女運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中女運(yùn)動(dòng)員的重心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,求:(1)男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力大小。(2)男運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四實(shí)例引導(dǎo)隨堂檢測第六章2向心力—78探究一探究二探究三探究四點(diǎn)撥以女運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,受到重力和男運(yùn)動(dòng)員對(duì)她的拉力作用,這兩個(gè)力的合力提供向心力,其做圓周運(yùn)動(dòng)的平面在水平面內(nèi)。根據(jù)牛頓第二定律求解。解析:設(shè)男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為F,女運(yùn)動(dòng)員受力如圖所示,則Fcos

θ=mgFsin

θ=mω2r隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四點(diǎn)撥以女運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,受到重力和79探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法

勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題策略1.知道物體做圓周運(yùn)動(dòng)軌道所在的平面,明確圓心和半徑是解題的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.分清向心力的來源,明確向心力是由什么力提供的。3.根據(jù)線速度、角速度的特點(diǎn),選擇合適的公式列式求解。隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四規(guī)律方法勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題策略80探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練3(2020江蘇蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)如圖所示,系在細(xì)線上的小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,細(xì)線的拉力等于小球重力的n倍,則小球的(

)隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)探究一探究二探究三探究四變式訓(xùn)練3(2020江蘇蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué)81探究一探究二探究三探究四答案:C隨堂檢測第六章2向心力—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊課件(共46張PPT)第六章2向心力—2020-2021（新教