[学案+答案]人教版必修一 第五章 第六节 向心力
文档属性
| 名称 | [学案+答案]人教版必修一 第五章 第六节 向心力 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 55.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-02-19 21:59:27 | ||
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文档简介
5.6 向心力
【学习目标】
知道什么是向心力，理解它是一种效果力
体验向心力的存在，
知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算
理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系
【重点难点】1。知道什么是向心力，理解它是一种效果力2.向心力来源的分析
【课前预习】
1.做匀速圆周运动的物体具有 ，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于物体指向 的合力，这个合力叫做 。把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式Fn= = 。
2.向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种 来命名的，它是根据
来命名的。
3.做变速圆周运动的物体，根据它所受合力F产生的效果，可以把F分解为两个相互垂直的分力；跟 的分力和 的分力产生 的加速度，这就是 。切向加速度描述物体速度 改变的快慢，Fn产生 的加速度，这就是 。切向加速度描述物体速度 改变的快慢
4.运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动 ( http: / / www.21cnjy.com )，可称为一般曲线运动。研究时，可将曲线分割为许多极短的小段，每一段均可看作 ，这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了
【堂中互动】
[问题探究]如何分析向心力的来源
[教师点拨]①匀速圆周运动的向心力由合力提供；变速圆周运动的向心力由合力沿半径方向
的分力提供②受力分析时向心力不要分析，因为向心力是效果力。
例1、分析下面各种匀速圆周运动中物体A的向心力是由哪些力提供？
1、如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动。
解析：物体A受到重力、
支持力和静摩擦力的作用，由
于重力和支持力合力为零，所以
向心力由静摩擦力提供，其受力如右图所示
2、如图所示，玻璃球A沿半球行碗的内壁在水平面内做匀速圆周运动做运动（不计摩擦）。
解析：支持力的玻璃球A受到重力和作
用，其向心力由提供重力与支持力的合力，受
力如右图所示。
拓展: 讨论：
(1)受力分析时向心力要分析吗？
(2)匀速圆周的向心力一定是合力吗？
例2、如图所示，绳子一端固定另一端栓一个小球，让小球在竖直平面内做变速圆周运动，当小球运动到图中位置时小球向心力的来源。
解析：小球受重力和绳子的拉力，把重力沿切线方向和沿半径方向分解，其向心力由绳子的拉力与重力沿半径方向分力的合力，如图所示。
拓展: 讨论：
(1)变速圆周运动的向心力是由合力提供吗？
(2)由物体的受力怎样求变速圆周运动的向心力？
【课堂练习】
1、下列关于做匀速圆周运动的物体的说法中，正确的是（ ）
A.物体除受其他的力还要受到一个向心力的作用
B.物体所受的合外力提供向心力
C.所受的向心力是一个恒力
D.所受的向心力大小一直在变化
2、如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球
在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个
圆锥摆，则关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球受拉力和向心力的作用
C．摆球受重力和拉力的作用 D．摆球受重力和向心力的作用
3、有A、B、C三个相同材料制成的物体放在水平转台上，它们的质量之比为3︰2︰1，它们与转轴之间的距离为1︰2︰3。当转台以一定的角速度旋转时，它们均无滑动，它们受到的静摩擦力分别为，比较这些力可得（ ）
A． B． C． D．
5、6 《向心力》练案
【A组】
1、 关于向心力，下列说法正确的是 ( )
A.向心力是一种效果力
B.向心力是一种具有某种性质的力
C.向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变速度的大小
D.向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
2、飞机在空中做匀速圆周运动表演时，下列说法正确( )
A.飞机必须受到恒力的作用
B.飞机所受合力必须等于零
C.飞机所受合力的大小可能变化
D.飞机所受合力的大小不变，方向时刻改变
3、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，
物体的向心力是由下列哪个力提供 ( )
A．重力 B．弹力 C．静摩擦力 D．滑动摩擦力
4、如图所示，轻杆的一端有一小球，另一端有 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻 力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F( )
A．一定是拉力
B．一定是推力
C．一定等于零
D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于零
5、一个做匀速圆周运动的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体若其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需的向心力是 N。
【B组】
1、如图9所示，用细线将一小球悬挂在匀速前进的车厢里，当车厢突然
制动时（ ）
A．线的张力不变； B．线的张力突然减小；
C．线的张力突然增大； D．线的张力如何变化无法判断。
2.如图所示，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定的圆弧形轨道的a点滑到b点，下列说法中正确的是（ ）
A.向心力大小逐渐增大 B.向心力逐渐减小
C.向心加速度逐渐增大 D.向心加速度逐渐减小
3.如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的小球A、B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动.则（ ）
A.球A的线速度必大于球B的线速度
B.球A的角速度必小于球B的角速度
C.球A的运动周期必小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力
4．如图４所示，原长为15cm的轻 ( http: / / www.21cnjy.com )质弹簧，劲度系数为100N/m，一端系在圆盘的中心O，另一端系一质量为1Kg的金属球，不计摩擦，当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为5cm，则盘旋转的向心加速度为 ，角速度为 。
5、在双人花样滑冰的运动中，我们有 ( http: / / www.21cnjy.com )时会看到女运动员被男运动员拉着做圆锥摆运动的精彩场面.如果目测女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角约为45°，那么她所受到的拉力估计有多少牛顿？
6、质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当棒在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，如图所示。求棒的OA段及AB段对球的拉力之比。
5.6 参考答案
【课前预习】
1.向心加速度， 圆心， 向心力， mv2/r, mw2 r 2. 性质，力的作用效果
3、圆周相切，指向圆心的分力， 切线方向，切向加速度，大小4、指向圆心，向心加速度，方向 4、圆弧
G
Fn
f
Fn
G
A
Fn
A
Gn
G
Gt
L
m
θ
A
B
B
A
O
【学习目标】
知道什么是向心力，理解它是一种效果力
体验向心力的存在，
知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算
理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系
【重点难点】1。知道什么是向心力，理解它是一种效果力2.向心力来源的分析
【课前预习】
1.做匀速圆周运动的物体具有 ，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于物体指向 的合力，这个合力叫做 。把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式Fn= = 。
2.向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种 来命名的，它是根据
来命名的。
3.做变速圆周运动的物体，根据它所受合力F产生的效果，可以把F分解为两个相互垂直的分力；跟 的分力和 的分力产生 的加速度，这就是 。切向加速度描述物体速度 改变的快慢，Fn产生 的加速度，这就是 。切向加速度描述物体速度 改变的快慢
4.运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动 ( http: / / www.21cnjy.com )，可称为一般曲线运动。研究时，可将曲线分割为许多极短的小段，每一段均可看作 ，这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了
【堂中互动】
[问题探究]如何分析向心力的来源
[教师点拨]①匀速圆周运动的向心力由合力提供；变速圆周运动的向心力由合力沿半径方向
的分力提供②受力分析时向心力不要分析，因为向心力是效果力。
例1、分析下面各种匀速圆周运动中物体A的向心力是由哪些力提供？
1、如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动。
解析：物体A受到重力、
支持力和静摩擦力的作用，由
于重力和支持力合力为零，所以
向心力由静摩擦力提供，其受力如右图所示
2、如图所示，玻璃球A沿半球行碗的内壁在水平面内做匀速圆周运动做运动（不计摩擦）。
解析：支持力的玻璃球A受到重力和作
用，其向心力由提供重力与支持力的合力，受
力如右图所示。
拓展: 讨论：
(1)受力分析时向心力要分析吗？
(2)匀速圆周的向心力一定是合力吗？
例2、如图所示，绳子一端固定另一端栓一个小球，让小球在竖直平面内做变速圆周运动，当小球运动到图中位置时小球向心力的来源。
解析：小球受重力和绳子的拉力，把重力沿切线方向和沿半径方向分解，其向心力由绳子的拉力与重力沿半径方向分力的合力，如图所示。
拓展: 讨论：
(1)变速圆周运动的向心力是由合力提供吗？
(2)由物体的受力怎样求变速圆周运动的向心力？
【课堂练习】
1、下列关于做匀速圆周运动的物体的说法中，正确的是（ ）
A.物体除受其他的力还要受到一个向心力的作用
B.物体所受的合外力提供向心力
C.所受的向心力是一个恒力
D.所受的向心力大小一直在变化
2、如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球
在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个
圆锥摆，则关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球受拉力和向心力的作用
C．摆球受重力和拉力的作用 D．摆球受重力和向心力的作用
3、有A、B、C三个相同材料制成的物体放在水平转台上，它们的质量之比为3︰2︰1，它们与转轴之间的距离为1︰2︰3。当转台以一定的角速度旋转时，它们均无滑动，它们受到的静摩擦力分别为，比较这些力可得（ ）
A． B． C． D．
5、6 《向心力》练案
【A组】
1、 关于向心力，下列说法正确的是 ( )
A.向心力是一种效果力
B.向心力是一种具有某种性质的力
C.向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变速度的大小
D.向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
2、飞机在空中做匀速圆周运动表演时，下列说法正确( )
A.飞机必须受到恒力的作用
B.飞机所受合力必须等于零
C.飞机所受合力的大小可能变化
D.飞机所受合力的大小不变，方向时刻改变
3、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，
物体的向心力是由下列哪个力提供 ( )
A．重力 B．弹力 C．静摩擦力 D．滑动摩擦力
4、如图所示，轻杆的一端有一小球，另一端有 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻 力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F( )
A．一定是拉力
B．一定是推力
C．一定等于零
D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于零
5、一个做匀速圆周运动的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体若其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需的向心力是 N。
【B组】
1、如图9所示，用细线将一小球悬挂在匀速前进的车厢里，当车厢突然
制动时（ ）
A．线的张力不变； B．线的张力突然减小；
C．线的张力突然增大； D．线的张力如何变化无法判断。
2.如图所示，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定的圆弧形轨道的a点滑到b点，下列说法中正确的是（ ）
A.向心力大小逐渐增大 B.向心力逐渐减小
C.向心加速度逐渐增大 D.向心加速度逐渐减小
3.如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的小球A、B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动.则（ ）
A.球A的线速度必大于球B的线速度
B.球A的角速度必小于球B的角速度
C.球A的运动周期必小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力
4．如图４所示，原长为15cm的轻 ( http: / / www.21cnjy.com )质弹簧，劲度系数为100N/m，一端系在圆盘的中心O，另一端系一质量为1Kg的金属球，不计摩擦，当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为5cm，则盘旋转的向心加速度为 ，角速度为 。
5、在双人花样滑冰的运动中，我们有 ( http: / / www.21cnjy.com )时会看到女运动员被男运动员拉着做圆锥摆运动的精彩场面.如果目测女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角约为45°，那么她所受到的拉力估计有多少牛顿？
6、质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当棒在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，如图所示。求棒的OA段及AB段对球的拉力之比。
5.6 参考答案
【课前预习】
1.向心加速度， 圆心， 向心力， mv2/r, mw2 r 2. 性质，力的作用效果
3、圆周相切，指向圆心的分力， 切线方向，切向加速度，大小4、指向圆心，向心加速度，方向 4、圆弧
G
Fn
f
Fn
G
A
Fn
A
Gn
G
Gt
L
m
θ
A
B
B
A
O