科學(xué)探究：向心力 高一下學(xué)期物理魯科版(2019)必修第二冊

第三章圓周運動第2節(jié)科學(xué)探究：向心力圖中物體的運動有何共同點？復(fù)習(xí)回顧1.物體做曲線運動的條件？物體受到的合外力方向與運動方向不在同一條直線上2.什么是圓周運動？運動軌跡是圓周或圓周的一部分——也屬于曲線運動為什么轉(zhuǎn)動桌子上的玻璃板時，桌上的菜不會掉下來？餐盤受到哪些力？桌上的餐盤受到重力，支持力，靜摩擦力。靜摩擦力使得餐盤圍著桌子中心轉(zhuǎn)，故不會掉下來取一根細繩，一端系一小球，另一端固定在一枚圖釘上，將圖釘釘于水平光滑木板上。勻速直線運動①用手指沿小球與圖釘連線的垂直方向輕輕彈擊小球，在細繩未伸直前，小球做什么運動？圓周運動②用手指彈擊小球，方向同上，加大彈擊力度，使小球運動過程中細繩伸直。細繩伸直后，小球做什么運動？小球受哪些力，合力由哪些力提供？小球為何做圓周運動？重力、支持力、拉力；合力就是繩子的拉力；拉力始終指向圓心，使得小球做圓周運動一、向心力1.定義：做圓周運動的物體一定受到指向圓心的力的作用，這個力稱為向心力。2.作用：只改變速度方向，不改變速度大小3.注意：向心力是效果力，可能是彈力、重力、摩擦力，也可能是某幾個力的合力。受力分析時不能多出一個向心力一繩子拉著一個小球，小球水平面內(nèi)做勻速圓周運動運動，下列對小球受力的說明，誰理解得對？小球受重力、拉力和向心力小球受拉力、重力。兩者的合力提供向心力√向心力一定等于物體所受的合外力嗎？1.勻速圓周運動合力提供向心力2.非勻速圓周運動（線速度大小會改變）合力沿半徑方向的分力提供向心力，用來改變線速度方向；沿切線方向的分力用來改變線速度大小月球繞地球做圓周運動需要的向心力由誰提供？由地球?qū)υ虑虻囊μ峁┪矬w受到的向心力大小與哪些因素有關(guān)呢？二、探究影響向心力大小的因素實驗裝置

2.實驗器材：向心力演示器、小球3.實驗原理與設(shè)計：勻速轉(zhuǎn)動手柄，可使塔輪、長槽和短槽勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也就隨之做勻速圓周運動。擋板對小球的作用力提供了小球做勻速圓周運動的向心力。同時，小球擠壓擋板的力使擋板另一端壓縮測力套筒的彈簧，壓縮量可以從標(biāo)尺上讀出，該讀數(shù)即顯示了向心力的大小4.實驗步驟：①把兩個質(zhì)量不同的小球分別放在長槽和短槽上，調(diào)整塔輪上的皮帶和小球位置，使兩球的轉(zhuǎn)動半徑和角速度都相同，轉(zhuǎn)動手柄，觀察向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系②換兩個質(zhì)量相同的小球，使兩球的角速度相同。再增大長槽上小球的半徑，使兩球轉(zhuǎn)動半徑不同。轉(zhuǎn)動手柄，觀察向心力的大小和半徑的關(guān)系5.實驗結(jié)論

三、向心加速度1.定義：做圓周運動的物體受到向心力的作用，存在一個由向心力產(chǎn)生的加速度，這個加速度稱為向心加速度2.方向：始終指向圓心

1.做勻速圓周運動的物體所受合外力為0（）2.做勻速圓周運動的物體，向心加速度恒定（）3.做勻速圓周運動的物體，向心加速度大小恒定，但方向時刻變化，所以是非勻變速運動（）判一判

勻速圓周運動是加速