高中物理6.向心力学案及答案

向心力  向心加速度

【学习目标】

1．理解向心力和向心加速度的概念。

2．知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的确切含义，并能用来计算。

【学习重点】

向心力和向心加速度的概念和公式。

【学习难点】

匀速圆周运动的向心力和向心加速度的特点。

【导学过程】

问题：1．什么是匀速圆周运动？

2．描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？

3．上述物理量间有什么关系？

一．向心力

问题：在光滑水平桌面上，一个小球拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，当绳绷直时，给小球一初速度让小球做匀速圆周运动。小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？一旦线断，结果如何？

1．概念：

作用效果：

2．方向：

【实验探究】

探讨向心力大小：介绍向心力演示的构造和使用方法。

观察：a：用质量不同的钢球和铝球，使它们运动的半径r和角速度ω相同，观察得到结果_____________________。

b：用两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系，得到结果_________________________________。

c：仍用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系_____________________________________。

实验结果表明___________________________________________________。

3．大小：

二．向心加速度

1．概念：

2．方向：

3．大小：

4．物理意义：

5．匀速圆周运动的性质：

三．对向心力的理解

1．向心力是根据力的_____________来命名的，而不是物体受到的另外一种性质的力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力。

2．向心力的作用效果是产生___________，它只改变___________________，而不改变____________________。

【思考练习】

1．辩析：从公式 看，a与r成反比，从 ，看a与r成正比，这是否矛盾？

2．线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，当转速相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动，系线碰钉子时钉子离重物越远线易断？还是离重物越近线易断？为什么？

3．一根长0.5m的绳子受15N的拉力就会拉断，现把绳的一端固定，另一端拴一个质量为0.3kg的小球，使小球以绳长为半径在光滑的水平面上做匀速圆周运动，问允许的最大角速度是多少？

4．请同学们用线拴一小球感受一下向心力。

5．写出向心加速度的各种表达形式。

【学教后记】