資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
6.2向心力
班級 小組 姓名
【學習目標】
1.知道向心力，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源。
2.通過實驗，理解向心力的大小與哪些因素有關，能運用向心力公式進行計算。
3.能夠應用向心力公式求解圓周運動的問題。
【重點難點】向心力大小與m、r、ω的關系，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源。
一、基礎部分（課內組內對學、群學5分鐘——展示、點評2分鐘）
1.向心力：做勻速圓周運動的物體所受的指向圓心的力。
2.向心力方向：始終指向圓心，總是與運動方向垂直。
3.向心力作用效果：只改變速度方向，不改變速度大小，因此向心力不做功。
4.向心力來源：向心力是根據力的效果命名，可是各種性質的力，也可以是它們的合力，還可以是某個力的分力。
5.向心力的大?。篎===r== =mωv。
6.變速圓周運動和一般曲線運動：物體做變速圓周運動時，若合外力方向與速度方向夾角小于900，此時把F分解為兩個互相垂直的分力：跟圓相切的Ft和指向圓心的Fn，如圖所示，其中Ft只改變v的大小，Fn只改變v的方向。若F與v的夾角大于900時，Ft使v減速，Fn改變v的方向。
二、要點部分（程序：組內對學、群學8分鐘—老師分配任務，小組探究3分鐘—展示、點評12分鐘）
【課堂探究】
【導入】空中飛椅與人一起做勻速圓周運動的過程中，收到了哪些力？所受合力的方向有什么特點？
重力、拉力；合力指向圓心。
（一）向心力。
1.光滑水平桌面上用細線牽引一小球處于靜止狀態，受什么力？現給小球一個與繩方向垂直的速度？小球做什么運動？受什么力 用剪刀剪斷細線，小球如何運動？使小球做圓周運動的力指向何方？
重力、支持力；勻速圓周運動，重力、支持力、拉力；沿切線方向勻速直線運動，指向圓心。
【總結】
（1）什么是向心力？
做勻速圓周運動的物體所受的指向圓心的力。
（2）向心力方向：無論是否為勻速圓周運動，其向心力總是沿著半徑指向圓心，方向時刻改變。
（3）向心力的作用效果是什么？
只改變速度方向，不改變速度大小。
2.向心力的理解
(1)向心力是一種性質力還是效果力？
效果力。
(2)向心力是恒力還是變力？為什么？
變力，方向時刻改變。
3.向心力來源分析
【例題1】如圖所示，在勻速轉動的圓筒內壁上緊靠著一個物體P一起運動，物體所受向心力是( B )
A．重力 B．彈力 C．靜摩擦力 D．滑動摩擦力
【例題2】分析下面幾種情況中做圓周運動的物塊或小球向心力的來源是什么力？
（二）向心力的大小。
控制變量 探究內容
m、r相同，改變ω 探向心力F與角速度ω的關系
m、ω相同，改變r 探究向心力F與半徑r的關系
ω、r相同，改變m 探究向心力F與質量m的關系
【實驗】向心力演示器
【總結】F向=mω2r=m
【例題3】向心力演示器如圖所示，本實驗采用的實驗方法是控制變量法。
(1)探究小球所受向心力大小與小球質量之間關系的是圖中的乙（選填“甲”“乙”“丙”）；
(2)探究小球所受向心力大小與小球角速度之間關系是圖中的甲（選填“甲”“乙”“丙”）；
(3)探究小球所受向心力大小與小球轉動半徑的關系是圖中的丙（選填“甲”“乙”“丙”）。
（三）變速圓周運動和一般曲線運動的受力特點。
1.變速圓周運動的物體所受合力和向心力有什么區別？
合力不指向圓心；向心力指向圓心，是合力的一個分力。
2.一般曲線運動該如何處理了？
分段看成圓周運動。
【例題4】如圖所示，汽車在一水平公路上轉彎時，汽車的運動可視為勻速圓周運動。下列關于汽車轉彎時的說法正確的是（　C　）
A．汽車處于平衡狀態 B．汽車的向心力由重力和支持力提供
C．汽車的向心力由摩擦力提供 D．汽車的向心力由支持力提供
三、拓展部分（程序：課內獨立完成拓展部分5分鐘——小組交流4分鐘——展示、點評、總結6分鐘）
1.★如果高速轉動飛輪的重心不在轉軸上，運行將不穩定，而且軸承會受到很大的作用力，加速磨損。如圖飛輪半徑r=20cm，OO/，為轉軸。正常工作時轉動軸受到的水平作用力可以認為是0。假象在飛輪的邊緣固定一個質量m=0.01kg的螺絲釘p，當飛輪轉速n=1000r/s時，轉動軸O O/，受到的力多大？
2.★如圖所示，游樂園有一種游戲設施叫做“魔盤”，當“魔盤”轉動時，游客隨“魔盤”一起做勻速圓周運動。分析游客的受力情況，下列說法正確的是（　C?。?br/>A．游客受重力、支持力、摩擦力和向心力
B．游客受到摩擦力方向與運動方向相反
C．游客受到摩擦力方向與運動方向相同
D．游客受到摩擦力方向指向圓心
【學后反思】
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
第五章圓周運動
F
Ft
Fn
O
Ft
Fn
F
O
●
r
物塊隨圓盤一起轉動
漏斗內壁光滑
A
B
重力和拉力合力
重力和支持力合力
靜摩擦力
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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6.2向心力
班級 小組 姓名
【學習目標】
1.知道向心力，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源。
2.通過實驗，理解向心力的大小與哪些因素有關，能運用向心力公式進行計算。
3.能夠應用向心力公式求解圓周運動的問題。
【重點難點】向心力大小與m、r、ω的關系，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源。
一、基礎部分（課內組內對學、群學5分鐘——展示、點評2分鐘）
1.向心力：做 圓周運動的物體所受的指向 的力。
2.向心力方向：始終指向 ，總是與運動方向 。
3.向心力作用效果：只改變速度 ，不改變速度 ，因此向心力 。
4.向心力來源：向心力是根據力的 命名，可是各種性質的力，也可以是它們的 ，還可以是某個力的 。
5.向心力的大小：F= = = = = = 。
6.變速圓周運動和一般曲線運動：物體做變速圓周運動時，若合外力方向與 夾角小于900，此時把F分解為兩個互相 的分力：跟圓 的Ft和指向 的Fn，如圖所示，其中Ft只改變v的 ，Fn只改變v的 。若F與v的夾角大于900時，Ft使v減速，Fn改變v的 。
二、要點部分（程序：組內對學、群學8分鐘—老師分配任務，小組探究3分鐘—展示、點評12分鐘）
【課堂探究】
【導入】空中飛椅與人一起做勻速圓周運動的過程中，收到了哪些力？所受合力的方向有什么特點？
（一）向心力。
1.光滑水平桌面上用細線牽引一小球處于靜止狀態，受什么力？現給小球一個與繩方向垂直的速度？小球做什么運動？受什么力 用剪刀剪斷細線，小球如何運動？使小球做圓周運動的力指向何方？
【總結】
（1）什么是向心力？
（2）向心力的方向：無論是否為勻速圓周運動，其向心力總是沿著半徑指向 ，方向時刻 。
（3）向心力的作用效果是什么？
2.向心力的理解
(1)向心力是一種性質力還是效果力？
(2)向心力是恒力還是變力？為什么？
3.向心力來源分析
【例題1】如圖所示，在勻速轉動的圓筒內壁上緊靠著一個物體P一起運動，物體所受向心力是( )
A．重力 B．彈力 C．靜摩擦力 D．滑動摩擦力
【例題2】分析下面幾種情況中做圓周運動的物塊或小球向心力的來源是什么力？
（二）向心力的大小。
控制變量 探究內容
m、r相同，改變ω 探向心力F與角速度ω的關系
m、ω相同，改變r 探究向心力F與半徑r的關系
ω、r相同，改變m 探究向心力F與質量m的關系
【實驗】向心力演示器
【總結】F向=mω2r=m
【例題3】向心力演示器如圖所示，本實驗采用的實驗方法是 。
(1)探究小球所受向心力大小與小球質量之間關系的是圖中的 （選填“甲”“乙”“丙”）；
(2)探究小球所受向心力大小與小球角速度之間關系是圖中的 （選填“甲”“乙”“丙”）；
(3)探究小球所受向心力大小與小球轉動半徑的關系是圖中的 （選填“甲”“乙”“丙”）。
（三）變速圓周運動和一般曲線運動的受力特點。
1.變速圓周運動的物體所受合力和向心力有什么區別？
2.一般曲線運動該如何處理了？
【例題4】如圖所示，汽車在一水平公路上轉彎時，汽車的運動可視為勻速圓周運動。下列關于汽車轉彎時的說法正確的是（　　）
A．汽車處于平衡狀態 B．汽車的向心力由重力和支持力提供
C．汽車的向心力由摩擦力提供 D．汽車的向心力由支持力提供
三、拓展部分（程序：課內獨立完成拓展部分5分鐘——小組交流4分鐘——展示、點評、總結6分鐘）
1.★如果高速轉動飛輪的重心不在轉軸上，運行將不穩定，而且軸承會受到很大的作用力，加速磨損。如圖飛輪半徑r=20cm，OO/，為轉軸。正常工作時轉動軸受到的水平作用力可以認為是0。假象在飛輪的邊緣固定一個質量m=0.01kg的螺絲釘p，當飛輪轉速n=1000r/s時，轉動軸O O/，受到的力多大？
2.★如圖所示，游樂園有一種游戲設施叫做“魔盤”，當“魔盤”轉動時，游客隨“魔盤”一起做勻速圓周運動。分析游客的受力情況，下列說法正確的是（　?。?br/>A．游客受重力、支持力、摩擦力和向心力
B．游客受到摩擦力方向與運動方向相反
C．游客受到摩擦力方向與運動方向相同
D．游客受到摩擦力方向指向圓心
【學后反思】
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第五章圓周運動
F
Ft
Fn
O
Ft
Fn
F
O
●
r
物塊隨圓盤一起轉動
漏斗內壁光滑
A
B
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