資源簡介

(共26張PPT)
3.2科學探究：向心力
山東科學技術出版社 物理 必修二
跑步
花藝
畫畫
畫畫
神秘的力量
知識回顧
物體做勻速圓周運動有什么特點？
物體做勻速圓周運動合力是否為零？為什么？
跑步
花藝
畫畫
一、認識向心力
例1：
大家桌子上有細繩和小球，用手把繩子一端固定，繩子另一端系小球，用手指給小球一個沿細線垂直方向的初速度，讓小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運動。
跑步
花藝
G
FN
F拉
特點：合力始終指向圓心
1.小球在做勻速圓周運動的過程中受幾個力的作用？
2.這些力的方向如何？
3.合力由哪個力提供？
一、認識向心力
合力
o
4. 合力的方向如何？
跑步
花藝
畫畫
畫畫
例2：
一、認識向心力
畫畫
物體隨水平轉盤做勻速圓周運動。
跑步
花藝
畫畫
特點：合力始終指向圓心
一、認識向心力
1.物體在做勻速圓周運動的過程中受幾個力的作用？
4. 合力的方向如何？
2. 這些力的方向如何？
3.合力由哪個力提供？
花藝
花藝
G
FN
Ff
合力
跑步
花藝
畫畫
歸納總結:
合力始終指向圓心
合力始終指向圓心
繩拉小球，在光滑水平面上
做勻速圓周運動
物體在水平轉盤上
做勻速圓周運動
G
FN
F拉
花藝
合力
o
花藝
花藝
G
FN
Ff
合力
跑步
花藝
1.定義：做勻速圓周運動的物體受到的指向圓心的合力。
2.符號：Fn
3.方向：總指向圓心，與速度方向垂直。
4.作用效果：只改變速度的方向，
不改變速度的大小。
一、認識向心力
畫畫
V
Fn
Fn
Fn
V
V
想一想？
O
FT
G
O
1.小球在做勻速圓周運動的過程中受幾個力的作用？
2.向心力由誰來提供
圓錐擺
O
F合
r
跑步
花藝
1.定義：做勻速圓周運動的物體受到的指向圓心的合力。
2.符號：Fn
3.方向：總指向圓心，與速度方向垂直。
4.作用效果：只改變速度的方向，
不改變速度的大小。
一、認識向心力
畫畫
V
Fn
Fn
Fn
V
V
5.來源：向心力可以是彈力、摩擦力、引力中
的任一個力、也可以是某一個力的分力或者某幾
個力的合力，它是一個效果力。
花藝
畫畫
揭秘
花藝
畫畫
O
科學探究一：感受向心力
重物質量
二、向心力的大小
桌子上有細繩和質量不同的小球，讓小球盡量在光滑水平桌面上做勻速圓周運動。通過改變小球的質量、運動半徑和運動的快慢，感受向心力的大小。
跑步
花藝
畫畫
O
科學探究一：感受向心力
實驗結論：
影響向心力的因素
運動半徑
角速度
重物質量
二、向心力的大小
花藝
畫畫
實驗裝置：
實驗方法：
控制變量法
二、向心力的大小
花藝
畫畫
實驗條件
實驗現(xiàn)象
實驗結論
數(shù)據(jù)記錄表格:
ma:mb=1:2
ω、r相同
m、ω相同
ra:rb=1:2
m、r相同
ωa:ωb=1:2
Fa:Fb=1:2
Fa:Fb=1:2
Fa:Fb=1:4
Fn∝m
Fn∝r
Fn∝ω2
科學探究二：向心力大小的表達式
二、向心力的大小
花藝
畫畫
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
實驗器材:
二、向心力的大小
花藝
畫畫
質量
半徑
測量數(shù)據(jù)
實驗方法：
角速度
控制變量法
實驗設計:
向心力
力傳感器
系統(tǒng)自帶的刻度尺
光電門、擋光桿
v=ωr
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
10g，20g，30g......
二、向心力的大小
花藝
畫畫
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
實驗方案:
二、向心力的大小
1 組、2 組驗證 Fn與 ω 的關系；
3 組驗證 Fn與 m的關系；
4 組驗證 Fn與 r 的關系；
花藝
畫畫
二、向心力的大小
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
實驗步驟:
1.系統(tǒng)狀態(tài)設定到“聯(lián)機”狀態(tài)，
2.實驗屬性設置：采樣開始條件為“手動”，
3.將底盤調節(jié)為水平，對力傳感器進行校零，將砝碼固定在離軸心一定位置，
記錄砝碼到軸心的距離r，記錄砝碼質量。
4.轉動實驗懸臂，點擊“開始”按鈕，進行采樣,記錄數(shù)據(jù)。
5.采樣完畢及時斷電。
6.數(shù)據(jù)處理
7.結論
跑步
花藝
畫畫
畫畫
①在質量m和半徑r一定時， Fn∝ω2 。
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
實驗結論:
二、向心力的大小
花藝
畫畫
②在半徑r和角速度ω一定時， Fn ∝m。
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
實驗結論:
二、向心力的大小
花藝
畫畫
二、向心力的大小
③在質量m和角速度ω一定時， Fn ∝r。
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
實驗結論:
花藝
畫畫
③在質量m和角速度ω一定時， Fn ∝r。
②在半徑r和角速度ω一定時， Fn ∝m。
①在質量m和半徑r一定時， Fn∝ω2 。
科學探究三：驗證向心力大小的表達式
實驗結論:
精確實驗表明： Fn=mω2r
二、向心力的大小
花藝
畫畫
二、向心力的大小
花藝
畫畫
課堂小結
2.方向：
1.定義：
總指向圓心，與速度垂直。
做勻速圓周運動的物體受到的指向圓心的合力。
3.大小：
向心力

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