人教版 (新课标)必修26.向心力导学案及答案
展开(1)知道什么是向心力,理解它是一种效果力。
(2)理解向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算。
(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,知道合外力的作用效果。
二、学习过程:
1、向心力
教师:指导学生阅读教材 “向心力”部分,思考并回答以下问题:
(1)举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什么不沿直线飞去。
(2)用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
2、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
教师:指导学生阅读教材 “实验”部分,引导学生思考下面的问题:
(1)实验器材有哪些?
(2)简述实验原理(怎样达到验证的目的)
(3)实验过程中要注意什么?测量那些物理量(记录哪些数据)?
(4)实验过程中差生误差的原因主要有哪些?
师生互动,得出结论:
(1)实验的过程中,多项测量都是粗略的,存在较大的误差,用两个方法得到的力并不严格相等。
(2)通过实验我们还体会到,向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有某种性质的力来命名的。它是效果力,是按力的效果命名的。在圆锥摆实验中,向心力是小球重力和细线拉力的合力,还可以理解为是细线拉力在水平面内的一个分力。
3、实例分析:说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的?
(1)绳的一端拴一小球,手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
(2)月球绕地球运转的向心力是什么力提供的?
(3)在圆盘上放一个小物块,使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动,分析小物块受几个力?向心力由谁提供?
4、变速圆周运动和一般曲线运动
教师:向心力能改变速度的大小吗?为什么?
学生:思考并发表见解。
教师:设疑:我们在“做一做”的实验中,通过抡绳子来调节沙袋速度的大小,不就说明向心力可以改变速度的大小吗?这该怎样解释呢?
教师:对于做一般曲线运动的物体,我们可以用怎样的分析方法进行简化处理?
三、实例探究
[1]如图所示,在光滑的水平面上钉两个钉子A和B,相距20 cm.用一根长1 m的细绳,一端系一个质量为0.5 kg的小球,另一端固定在钉子A上.开始时球与钉子A、B在一直线上,然后使小球以2 m/s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动.若绳子能承受的最大拉力为4 N,那么从开始到绳断所经历的时间是多少?
[2]如图所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直筒中心的距离为r.物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连,B与A质量相同.物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍,则转盘转动的角速度在什么范围内,物体A才能随盘转动.
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