中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修二素养提升学案 第六章 圆周运动 6.2 向心力 【课标解读】 1．知道向心力是根据力的效果命名的，会分析向心力的来源。 2．感受影响向心力大小的因素，通过实验探究它们之间的关系。 3．掌握向心力的表达式，能够计算简单情境中的向心力。 4．知道变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法。 【核心素养】 一．知识与技能 1.经过细绳与沙袋力的大小的变化，感受向心力的变化，掌握向心力变化的方法； 2.理解向心力的大小和方向，并能用其处理简单的物理问题； 二．过程与方法 1.通过对实验现象的观察，提高学生对事物变化的分析和概括能力； 2.经历科学探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生观察、分析、 处理实验数据的能力。 3．情感态度与价值观 1.体验对细绳牵引沙袋力的大小变化，培养学生独立思考的能力。 2.通过观察向心力演示器的实验，培养他们谦虚好学的思想和实事求是的态度。 3.培养学生应用控制变量法解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。 【思维脉络】 【课前预习】 知识点 1 向心力 1．定义：做匀速圆周运动的物体所受的指向__圆心__的力。 2．作用：只改变速度的__方向__。 3．来源： ①向心力是按力的__作用效果__来命名的。 ②做匀速圆周运动的物体的向心力是由某个力或者几个力的__合力__提供。 知识点 2 向心力的大小 1．实验探究： (1)实验仪器：向心力演示器。如图： (2)探究方法。 控制变量 探究内容 m、r相同，改变ω 探究向心力F与__角速度ω__的关系 m、ω相同，改变r 探究向心力F与__半径r__的关系 ω、r相同，改变m 探究向心力F与__质量m__的关系 2．向心力公式：Fn＝__m__或Fn＝__mω2r__。 知识点 3 变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1．变速圆周运动的受力特点 ①指向圆心的分力Fn提供__向心力__，改变物体速度的__方向__。 ②沿切向方向的分力Ft改变速度的__大小__，与速度方向相同时物体速度__增大__，与速度方向相反时，物体速度__减小__。 2．一般曲线运动的受力特点 ①处理方法：可以把一般的曲线分割成许多__很短__的小段，看作一小段圆弧。 ②用处理__圆周运动__的方法研究物体在每一小段圆弧上的运动。 【思考辨析】 1. 判断下列说法是否正确。 (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力。(×) (2)向心力和重力、弹力一样，都是根据力的性质命名的。(×) (3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力。(√) (4)向心力的作用是改变物体的速度方向。(√) (5)变速圆周运动的向心力并不指向圆心。(×) (6)一般曲线运动中弯曲程度不同的圆弧对应的圆弧半径也不同。(√) 2. (2021·江苏省响水中学高一期末)如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是( C ) A．重力、支持力 B．重力、向心力 C．重力、支持力、指向圆心的摩擦力 D．重力、支持力、向心力、摩擦力 解析：物体受到重力、支持力、静摩擦力，其中，指向圆心的静摩擦力提供向心力，C正确。 3.如图所示，用绳子拴着小球转动。如果使小球越转越快，必须用越来越大的力拉住绳子，同时绳子也越来越接近水平。分析一下，绳子可能被拉至水平吗？ 解析：不可能。对小球受力分析可知，小球受重力和拉力作用，当小球做匀速圆周运动时，合力指向圆心，所以竖直方向合力为零，拉力的竖直分量和重力相平衡，因此绳子不可能被拉至水平。 【互动探究】 探究一? 探究向心力大小的表达式 【情境导入_】 1．实验原理 向心力演示器如图所示，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种 ... ...
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