5-4-向心力-向心加速度學(xué)案

第四節(jié)向心力向心加速度知識(shí)梳理一、向心力的概念1、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是受到與物體的速度方向__________、始終指向__________的合力作用，這個(gè)力叫做向心力。2、向心力只改變運(yùn)動(dòng)物體的線速度__________，不改變線速度__________。3、向心力是根據(jù)__________命名的力。二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系1、實(shí)驗(yàn)研究方法：__________2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：ω與m一定時(shí)，F(xiàn)與r的關(guān)系是：__________r與m一定時(shí)，F(xiàn)與ω的關(guān)系是：__________r與ω一定時(shí)，F(xiàn)與m的關(guān)系是：__________3、向心力的大?。鹤鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)物體的向心力大小等于物體的質(zhì)量、圓周半徑和角速度的二次方的乘積，即F＝__________；將v＝__________代入即可得F＝__________三、向心加速度1、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力始終指向__________，它的加速度也始終指向__________，與線速度的方向垂直，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度叫做向心加速度。2、向心加速度只改變運(yùn)動(dòng)物體的線速度__________，不改變線速度__________。3、由向心力公式和牛頓第二定律可得向心加速度的表達(dá)式為a＝__________4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不變，但它的方向始終指向圓心，一直在變化，因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是__________運(yùn)動(dòng)。課堂活動(dòng)典型例題1：分析下列生活情景中向心力的來源。情景示意圖受力分析向心力來源餐桌轉(zhuǎn)盤上茶杯的勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在光滑漏斗內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)飛椅上游客的勻速圓周運(yùn)動(dòng)典型例題2：赤道上質(zhì)量為50kg的物體隨地球自轉(zhuǎn)在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為6370km，求該物體運(yùn)動(dòng)的周期及它所需的向心力大小。典型例題3：線的一端系一個(gè)小球，手執(zhí)線的另一端使小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同時(shí)，線長易斷還是線短易斷？為什么？ABC典型例題4ABC典型例題5：月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道接近圓，半徑為3.84×105km，公轉(zhuǎn)周期為27.3天，求月球繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大小。課后鞏固1．一定質(zhì)量的物體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，合力（）A．大小為零B．保持恒定C．大小變化D．方向變化2．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種（）A．勻速運(yùn)動(dòng)B．勻加速運(yùn)動(dòng)C．勻加速曲線運(yùn)動(dòng)D．變加速曲線運(yùn)動(dòng)3．如圖，虛線為飛機(jī)的飛行軌跡，P是軌跡上一點(diǎn)，則飛機(jī)經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)合力方向可能是（）A．甲B．乙C．丙D．丁4．如圖，不計(jì)空氣阻力，小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)（）OθOθLB．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力不變C．重力和繩子拉力的合力提供向心力D．合力指向繩子的懸點(diǎn)5．如圖為武大靖在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間。假定此時(shí)他正沿圓弧形彎道勻速率滑行，則他（）A．合力變化，做變加速運(yùn)動(dòng)B．合力恒定，做變加速運(yùn)動(dòng)C．合力恒定，做勻加速運(yùn)動(dòng)D．合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng)6．如圖，洗衣機(jī)脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣服緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來，衣服（）A．所需的向心力由摩擦力提供B．所需的向心力由彈力提供C．只受重力、摩擦力的作用D．受重力、彈力、摩擦力和向心力的作用7．如圖，一偏心輪繞O點(diǎn)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心輪邊緣上A、B兩點(diǎn)的（）A．線速度大小相同B．角速度大小相同C．向心加速度大小相同D．向心加速度方向相同8．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果它的運(yùn)動(dòng)半徑不變，周期增大，則它的（）A．角速度增大，向心加速度增大B．線速度增大，向心加速度減小C．角速度減小，向心加速度增大D．線速度減小，向心加速度減小O乙甲arO乙甲arA．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小變化B．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小不變C．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小不變D．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小不變10．如圖，O1、O2兩輪通過皮帶傳動(dòng)，兩輪半徑之比r1∶r2＝2∶1，點(diǎn)A在O1輪邊緣上，點(diǎn)B在O2輪邊緣上，則A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為（）A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶411．A、B兩球都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A的運(yùn)動(dòng)半徑是B的兩倍，A的角速度是B的一半，則A、B的線速度大小之比為__________，向心加速度大小之比為__________。ABC赤道O30°R12．已知地球半徑R＝6.37×103km，設(shè)地球是標(biāo)準(zhǔn)球體，位于北緯30°某地的質(zhì)點(diǎn)A的向心加速度大小為__________m/s2，方向沿__________方向（選填“AO”、“ABABC赤道O30°R答案知識(shí)梳理一、向心力的概念1、垂直、圓心2、方向，大小3、作用效果二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系1、控制變量2、F與r成正比F與ω2成正比F與m成正比3、mω2r；ωr，mEQ\F(v2,r)＝mωv三、向心加速度1、圓心，圓心2、方向，大小3、ω2r＝EQ\F(v2,r)＝mωv4、變加速曲線課堂活動(dòng)典型例題1：情景示意圖受力分析向心力來源餐桌轉(zhuǎn)盤上茶杯的勻速圓周運(yùn)動(dòng)茶杯受到重力、支持力和靜摩擦力靜摩擦力提供向心力小球在光滑漏斗內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球受到重力和支持力重力和支持力的合力提供向心力旋轉(zhuǎn)飛椅上游客的勻速圓周運(yùn)動(dòng)飛椅和游客受到重力和拉力重力和拉力的合力提供向心力典型例題2：T＝24h＝86400sF＝mω2r＝mEQ\F(4π2,T2)r＝1.68N典型例題3：當(dāng)周期相同時(shí)，角速度相同，根據(jù)F＝mω2r，F(xiàn)與r成正比，線越長，小球所需向心力越大，線的拉力提供向心力，所以線長易斷。典型例題4：A、B在同一條鏈條上，線速度的大小相同，向心加速度與半徑成反比，所以A點(diǎn)向心加速度比B點(diǎn)小。B、C同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，向心加速度與