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课件网) 第2节 向心力 第六章 圆周运动 物理 新知导入 当飞椅稳定在某一个平面内做圆周运动时，飞椅与人是什么状态？与竖直悬挂不动时有什么区别？思考飞椅和人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？ 学习目标 1.通过生活实例和实验感受，知道向心力是根据力的作用效果命名的，会分析简单情境中向心力的来源，明确力与速度不共线时，物体将做曲线运动。 2.通过“感受向心力”的体验性实验，体会向心力与物体质量、圆周运动的半径、转速等物理量之间的关系，得到向心力的表达式，丰富体验，培养实践意识。 3.学会对物体做圆周运动的实际情境进行抽象、概括处理，掌握向心力的表达式，计算简单情境中的向心力，发展科学思维，强化建模能力。 4.经历科学探究和对生活实例的理性分析，感受科学探究的魅力，认识到科学在社会生产生活中的价值。 新知讲解 一、向心力 【实验探究】 学生手拉小球在水平桌面上做匀速圆周运动。 1.小球受到哪些力？ 2.合力什么方向？ 3.什么力充当合力？ 思考讨论 新知讲解 一、向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。这个指向圆心的力就叫作向心力。 2. 方向： 与速度方向垂直，始终沿半径指向圆心。 3. 物理意义：只改变速度的方向，不改变速度的大小。 新知讲解 一、向心力 注意：向心力是一个效果力，向心力可以是弹力、摩擦力、引力中的任一个力，也可以是某几个力的合力或者某一个力的分力。 强调：在分析具体实例时应该先作受力分析，从中找出什么力提供了向心力，而不是凭空“画”出向心力。 常见匀速圆周运动物体的向心力来源 新知讲解 一、向心力 太阳对地球的引力提供向心力 飞椅与人一起做圆周运动的向心力是由绳子斜向上方的拉力和所受重力的合力提供的 常见匀速圆周运动物体的向心力来源 新知讲解 一、向心力 新知讲解 二、感受向心力的大小 【实验探究】 手拉沙袋在空中做匀速圆周运动 在物理学中，我们认识物理量时可以先定性了解，然后再探究它与不同物理量之间的定量关系。 结论：向心力的大小与质量、半径以及转动的快慢有关。 ①当物体质量、转速一定时，半径越大，向心力越大； ②当物体质量、半径一定时，转速越大，向心力越大； ③当物体转速、半径一定时，质量越大，向心力越大。 定性 关系 新知讲解 三、探究向心力的表达式 【实验方法】 控制变量法 【实验器材】 向心力演示仪 ①探究向心力F与质量m的关系 将皮带置于半径相同的变速塔轮，这样两圆盘转动的角速度相等，分别将铁球和铝球置于长槽和短槽相同半径处。匀速转动手柄，通过观察长槽、短槽对应的标尺露出的红白标记，记录铁球和铝球所受向心力的大小。可令铝球对应标尺露出一格红标记。记录铁球对应标尺标记。多次实验，记录多组数据后，用天平测量两小球质量，完成下列表格。 实验组 质量m/g 标尺标记 标尺标记 标尺标记 铁球 一红标记 一红一白标记 二红一白标记 铝球 新知讲解 三、探究向心力的表达式 新知讲解 三、探究向心力的表达式 ②探究向心力F与转动半径r的关系 将皮带置于半径相同的变速塔轮，这样两圆盘转动的角速度相等，分别将两个质量相同的铁球置于长槽和短槽不同半径处，分别记为铁球1和铁球2。匀速转动手柄，通过观察长槽、短槽对应的标尺露出的红白标记，记录两个铁球所受向心力的大小。 实验组 半径之比 标尺标记 标尺标记 标尺标记 铁球1 r1:r2=2:1 铁球2 新知讲解 三、探究向心力的表达式 ③探究向心力F与角速度ω的关系 将皮带置于半径不同的变速塔轮，例如左、右两个变速塔轮的第二轮，此时两轮半径比为大轮:小轮=2:1，根据皮带传动特点，得到两轮转动角速度之比ω大:ω小= ... ...
