(
课件网) 第1课时 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 课 标 要 求 1.通过实际感受，分析归纳出物体做匀速圆周运动的条件，理解向心力概念、来源． 2．通过实验探究，归纳影响向心力大小的因素，理解向心力计算公式含义，并能用公式计算向心力大小． 3．理解向心加速度概念，并能用公式计算向心加速度的大小． 思 维 导 图 一、向心力 1．定义：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向_____的合力，叫作向心力． 2．方向：始终沿着半径指向_____，与_____方向垂直． 3．作用效果：向心力只改变速度的_____，不改变速度的_____． 4．向心力是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的_____命名的． [导学1] 向心力是根据力的作用效果命名的，它是由其他力或其他力的合力提供的，分析物体受力时不能说物体受到向心力作用． 圆心 圆心 线速度 方向 大小 作用效果 二、向心力的大小 1．实验探究 2.公式：F＝_____或 F＝_____． 3．来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力． [导学2] 向心力与圆周运动的关系：不是因为物体做圆周运动才产生向心力，而是向心力迫使物体不断改变速度方向而做圆周运动． 控制变量 探究内容 m、r相同，改变ω 探究向心力F与_____的关系 m、ω相同，改变r 探究向心力F与_____的关系 ω、r相同，改变m 探究向心力F与_____的关系 角速度ω 半径r 质量m mω2r 向心力 ω2r 圆心 线速度 变加速 [导学3] 做非匀速圆周运动的物体，合力与速度方向夹角小于90 °时，物体做加速圆周运动；合力与速度方向的夹角大于90 °时，物体做减速圆周运动． 探究点一 向心力 导学探究 如图甲所示，地球绕太阳做匀速圆周运动，地球受到了太阳对它的作用力，这个力可能沿什么方向？如图乙所示，细线系着小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，小球受哪些力作用？这些力的合力沿什么方向？ 提示：由地球指向太阳的中心；小球受到重力、桌面对它的支持力和细线的拉力三个力作用，这些力的合力指向圆心． 典例示范 例1 如图所示，质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动，角速度为ω，物块到轴心的距离为r.则物块受到的静摩擦力大小和方向分别为( ) A.大小为mω2r2，方向与速度方向相反 B．大小为mωr，方向与速度方向相反 C．大小为mωr2，方向沿半径向外 D．大小为mω2r，方向沿半径向里 答案：D 解析：由题可知物体做匀速圆周运动的向心力由摩擦力提供，方向沿半径向里，指向转盘的圆心．根据向心力的公式得摩擦力大小f＝F向＝mω2r.综上所述，D正确． 素养训练1 如图所示，某同学为感受绳子拉力大小与转速、绳长的关系，让绳的一端拴一重物，手牵着绳子另一端在空中甩动，使重物在水平面内做圆周运动．则下列分析正确的是( ) A．若增大转速，保持绳长不变，则拉力不变 B．若增大转速，保持绳长不变，则拉力变小 C．若增大绳长，保持转速不变，则拉力变小 D．若增大绳长，保持转速不变，则拉力变大 答案：D 解析：根据向心力公式F＝m4π2n2r可知，若增大转速，保持绳长不变，则拉力变大，故A、B错误；根据向心力公式F＝m4π2n2r可知，若增大绳长，保持转速不变，则拉力变大，故C错误，D正确． 素养训练2 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是( ) A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C．物体所受弹力和摩擦力都减小了 D．物体所受弹力增大，摩擦力不变 答案：D 解析：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、竖直向上的静摩擦力 ... ...
