第3章 第2节 第1课时 向心力 实验探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系（课件 学案 练习）高中物理鲁科版（2019）必修 第二册

(课件网) 第2节 科学探究：向心力 第1课时 向心力 实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 学习任务一 对向心力的理解 学习任务二 实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 随堂巩固 备用习题 练习册 答案核查【导】 答案核查【练】 ◆ 学习任务一 对向心力的理解 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： (1) 定义： 做圆周运动的物体一定受到_____的力的作用，这个力称为向心力. (2) 方向： 始终指向_____. (3) 表达式：_____ _ ____. 指向圆心 圆心 (4) 作用效果：向心力只改变速度的_____，不改变速度的_____. 方向 大小 (5) 来源：向心力可能是弹力、重力或摩擦力，也可能是某几个力的合力. 如果物体做匀速圆周运动，_____提供向心力； 如果物体做非匀速圆周运动，合力的_____提供向心力. 合力 一部分 ［物理观念］ 如图所示，一小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动.经过 前面的学习知道，匀速圆周运动是变速运动，根据牛顿运动定律可知，小球受 力必然不为零.那么小球做匀速圆周运动所受的力指向_____.若用剪刀将细线剪 断，小球将做_____运动. 圆心 匀速直线 【辨别明理】 (1) 向心力和重力、弹力一样，是性质力. ( ) × (2) 物体由于做圆周运动而产生了向心力.( ) × (3) 当物体受到的合外力大小不变，方向始终与线速度方向垂直且指向圆心时， 物体做匀速圆周运动.( ) √ (4) 圆周运动中指向圆心的合力等于向心力.( ) √ (5) 圆周运动中，合外力等于向心力.( ) × 例1 (多选)［2024·莆田高一期中］ 关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确 的是( ) A.向心力是使物体做圆周运动的力，是根据力的作用效果命名的 B.向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力 C.对于稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D.向心力的效果是改变物体的线速度大小 √ √ [解析] 向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，它是根据力 的作用效果命名的，故A正确；向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的 合力提供，还可以由一个力的分力提供，故B正确；向心力是指向圆心的合外 力，方向时刻改变，所以它不是一个恒力，故C错误；由于向心力指向圆心， 与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度 大小，故D错误. 【要点总结】 对向心力的理解要注意以下四点： (1)向心力的作用效果是只改变速度的方向，不改变速度的大小. (2)向心力不是作为具有某种性质的力来命名的，而是根据力的作用效果命名的， 它可以由某个力或几个力的合力提供. (3)向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变，故向心力为 变力. (4)不是质点做圆周运动才产生向心力，而是由于向心力存在才使质点不断改变 其速度方向而做圆周运动. 学习任务二 实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 方案一 用向心力演示器定量探究 【实验思路】 如图所示，匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也 就随之做匀速圆周运动.这时，小球向外挤压挡板，挡 板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向 心力.同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测 力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出， 该读数显示了向心力大小. 【进行实验】 1.把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同.调整塔轮 上的皮带，使两个小球的角速度不一样，探究向心力的大小与角速度的关系. 2.保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径.调整塔轮上的皮带，使 两个小球的角速度相同，探究向心力的大小与半径的关系. 3.换成质量不同的两个小球，使两球的转动半径相同.调整塔轮 ... ...