高中物理第2章圓周運(yùn)動(dòng)2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度教師用書(shū)教科版必修(已修改)
2025-06-19 23:34 本頁(yè)面
【正文】 2．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)，歸納總結(jié)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件，理解向心力的概念．(重點(diǎn))2．歸納影響向心力大小的相關(guān)因素，理解公式確切的含義．(重點(diǎn))3．理解向心加速度的概念，并能計(jì)算向心加速度的大?。?難點(diǎn)) 向 心 力[先填空]1．定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力方向始終指向圓心，這個(gè)合力就叫做向心力．2．方向：始終指向圓心，總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直．3．作用：向心力只改變速度方向，不改變速度大?。?．來(lái)源：向心力是按照力的作用效果命名的．可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供．5．大?。鹤鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小，在質(zhì)量和角速度一定時(shí)，與半徑成正比；在質(zhì)量和半徑一定時(shí)，與角速度的平方成正比；在半徑和角速度一定時(shí)，與質(zhì)量成正比．6．公式：F＝mω2r或F＝m.[再判斷]1．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力是恒力．()2．向心力和重力、彈力一樣，是性質(zhì)力．()3．向心力可以由重力或彈力等來(lái)充當(dāng)，是效果力．(√)[后思考]如圖2173。2173。1所示，滑冰運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎時(shí)為什么要向轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)側(cè)傾斜身體？圖2173。2173。1【提示】 傾斜身體是為了獲得冰面對(duì)運(yùn)動(dòng)員向內(nèi)側(cè)的靜摩擦力，從而獲得做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力．[合作探討]如圖2173。2173。2所示，汽車正在勻速率轉(zhuǎn)彎，小球正在繩子拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)思考：圖2173。2173。2探討1：它們的向心力分別是由什么力提供的？【提示】 汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由地面的靜摩擦力提供，小球的向心力由重力和繩子拉力的合力提供．探討2：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受的向心力的大小、方向有什么特點(diǎn)？【提示】 大小不變，方向時(shí)刻改變．[核心點(diǎn)擊]1．向心力大小的計(jì)算F＝m＝mrω2＝mωv＝mr，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力大小不變；在非勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，其大小隨速率v的變化而變化．2．向心力來(lái)源的分析物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力由物體所受力中沿半徑方向的力提供．可以由一個(gè)力充當(dāng)向心力；也可以由幾個(gè)力的合力充當(dāng)向心力；還可以是某個(gè)力的分力充當(dāng)向心力．實(shí)例向心力示意圖用細(xì)線拴住的小球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力和重力的合力提供向心力，F(xiàn)向＝F＋G用細(xì)線拴住小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)線的拉力提供向心力，F(xiàn)向＝FT物體隨轉(zhuǎn)盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)靜止轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)物體的靜摩擦力提供向心力，F(xiàn)向＝Ff小球在細(xì)線作用下，在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力，F(xiàn)向＝F合1．(多選)對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列判斷正確的是( )A．合力的大小不變，方向一定指向圓心B．合力的大小不變，方向也不變C．合力產(chǎn)生的效果既改變速度的方向，又改變速度的大小D．合力產(chǎn)生的效果只改變速度的方向，不改變速度的大小【解析】 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力等于向心力，由于線速度v的大小不變，故F合只能時(shí)刻與v的方向垂直，即指向圓心，故A對(duì)、B錯(cuò)；由合力F合的方向時(shí)刻與速度的方向垂直而沿切線方向無(wú)分力，故該力只改變速度的方向，不改變速度的大小，C錯(cuò)、D對(duì)．【答案】 AD2．(多選)用細(xì)繩拴著小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，如圖2173。2173。3所示，下列說(shuō)法正確的是( )
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