江苏省镇江市高中物理 5.6向心力导学案(无答案)新人教版必修2

班级：姓名：高一物理学案使用时间：2019-03- 编辑人：审核人：【学习目标】1. 知道向心力大小与哪些因素有关。

理解公式的含义，并能用来进行计算2. 理解匀速圆周运动的规律，能用所学知识解决生活中的问题【重点、难点】教学重点：理解向心力的概念和公式的建立。

教学难点：运用向心力的知识解释有关现象。

【考情分析】1.考纲要求：Ⅱ级要求2.考试题型：选择题和计算题3.考题分值：分值10分左右【课前预习案】(自主学习课本23页—24页，10分钟)【课上学习案】1.预习检查：小组讨论（3分钟）2.知识讲解一、向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体受到指向圆心的合外力的作用，这个合外力叫做向心力。

2、方向：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合外力的作用。

3、公式：根据牛顿第二定律maF合，把向心加速度的公式代入可得：F= = = = =4. 向心力的作用效果：改变速度的方向5. 物体做匀速圆周运动的条件合外力大小不变，方向总是与速度方向垂直且指向圆心。

6. 关于向心力的来源问题：在匀速圆周运动中合外力一定是向心力；非匀速圆周运动中，沿半径方向的合外力的分力提供向心力。

向心力是按力的效果命名的，充当向心力的力可以是重力、弹力，摩擦力等各种力，也可以是各力的合力，或某力的分力。

对各种情况下向心力的来源应明确。

二、变速圆周运动和一般曲线运动变速圆周运动的物体所受的合力方向_____________运动轨迹的圆心，根据力的作用效果，可把合力F分解为两个互相垂直的分力：跟圆周_______的分力Ft和___________的分力Fn。

Ft产生圆周切线方向上的加速度，简称为_________加速度，它改变了物体________________，Fn产生____________的加速度，即向心加速度，它始终与速度方向_________，其表现就是_________的改变。

高中物理《5.6向心力》导学案新人教版必修25、6向心力》导学案（无答案）新人教版必修2学习目标1、知道向心力是根据效果命名的，其效果是产生向心加速度，只改变线速度的方向不改变线速度的大小。

2、掌握向心力的大小Fn=m=mr3、理解物体做匀速圆周运动是时，向心力大小不变，方向变化。

4、能用向心力公式进行有关运算和讨论。

学习重难点1、向心力的来源问题2、向心力各个公式的应用学习过程1向心力(1)定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向﹍﹎﹎的合力，叫向心力。

(2)公式:﹍﹍﹍和﹍﹍﹍(3)方向：向心力的方向始终指向﹍﹍(4)向心力的来源：①向心力是效果力，可以由重力﹑弹力﹑摩擦力等各种性质的力提供。

②向心力可以是物体所受的﹎﹎2实验验证：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球，使它在某个水平面内做圆周运动，组成一个圆锥摆，如图：θ(1)钢球受力如图，则合力为F=(2)用秒表测出钢球运动n圈所用时间t，测出钢球的轨道半径r，则线速度v=﹎﹎向心力=(3)比较合力和F和的大小，得出结论：钢球需要的向心力等于钢球受到的指向圆心的﹎﹎﹎3、变速圆周运动和一般曲线运动 (1)变速圆周运动变速圆周运动所受的合外力一般不等于向心力，合力一般产生两个方面的效果①合外力F与圆周相切的分力Fv,此分力产生﹍﹍﹍加速度av，描述﹍﹍﹍变化的快慢。

②合外力F指向圆心的分力Fn叫向心力。

它产生向心加速度an，向心加速度只改变速度的﹎﹎ , 描述﹎﹎﹎变化的快慢。

(2)一般曲线运动的处理方法一般曲线运动，可以把曲线分割成许多极短的小段，每一小段可以看做一小段﹎﹎﹎。

圆弧的弯曲程度不同，表明它们具有不同的﹎﹎﹎这样一般曲线运动可采用圆周运动的分析方法处理。

应用向心力公式解题的一般步骤：⑴确定研究对象。

⑵确定物体做圆周运动的轨道平面，并找出圆心和半径。

⑶确定研究对象在有关位置的状态，分析受力情况，判断那些力提供向心力，千万不要臆想出一个向心力来。

5.6 向心力学案（人教版必修2）1．做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向________的合力，这个合力叫做向心力．向心力产生向心加速度，不断改变物体的速度________，维持物体的圆周运动，因此向心力是一种________力，它可以是我们学过的某种性质力，也可以是几种性质力的________或某一性质力的________．2．向心力大小的计算公式为：F n＝________＝________，其方向指向________．3．若做圆周运动的物体所受的合外力不沿半径方向，可以根据F产生的的效果将其分解为两个相互垂直的分力：跟圆周相切的____________和指向圆心方向的____________，F t产生________________________，改变物体速度的________；F n产生_____，改变物体速度的________．仅有向心加速度的运动是________________，同时具有切向加速度和向心加速度的圆周运动就是________________．4．一般曲线运动运动轨迹既不是________也不是________的曲线运动，可称为一般曲线运动．曲线运动问题的处理方法：把曲线分割成许多极短的小段，每一段都可以看作一小段________，这些圆弧上具有不同的________，对每小段都可以采用____________的分析方法进行处理．5．关于向心力，下列说法中正确的是()A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力B．向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小C．做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力D．做一般曲线运动的物体的合力即为向心力6．如图1所示，图1用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是()A．重力、支持力B．重力、支持力、绳子拉力C．重力、支持力、绳子拉力和向心力D．重力、支持力、向心力7．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相同的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的向心力之比为()A．1∶4 B．2∶3 C．4∶9 D．9∶16【概念规律练】知识点一向心力的概念1．下列关于向心力的说法中正确的是()A．物体受到向心力的作用才能做圆周运动B．向心力是指向弧形轨道圆心方向的力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某一种力或某一种力的分力D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢2．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，又可以改变线速度的大小D ．向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 知识点二 向心力的来源 3．如图2所示，图2一小球用细绳悬挂于O 点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O 点为圆心做 圆周运动，运动中小球所需向心力是( ) A ．绳的拉力B ．重力和绳拉力的合力C ．重力和绳拉力的合力沿绳的方向的分力D ．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 4．如图3所示，图3有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r 处的P 点不动，关 于小强的受力，下列说法正确的是( ) A ．小强在P 点不动，因此不受摩擦力作用B ．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力C ．小强随圆盘做匀速圆周运动，盘对他的摩擦力充当向心力D ．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P 点受到的摩擦力不变 知识点三 变速圆周运动 5．如图4所示，图4 长为L 的悬线固定在O 点，在O 点正下方L2处有一钉子C ，把悬线另一端的小球m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的 ( )A ．线速度突然增大B ．角速度突然增大C ．向心加速度突然增大D ．悬线的拉力突然增大 【方法技巧练】一、向心力大小的计算方法6．一只质量为m 的老鹰，以速率v 在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动，则空气对 老鹰作用力的大小等于( )A ．mg 2＋(v 2R)2B ．m(v 2R)－g 2 C ．m v 2RD ．mg7．在双人花样滑冰运动中，有时会看到男运动员拉着女运动员离开冰面在空中做圆锥摆 运动的精彩的场面，目测体重为G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为30°， 重力加速度为g ，估算该女运动员( ) A ．受到的拉力为3G B ．受到的拉力为2G C ．向心加速度为3g D ．向心加速度为2g 二、匀速圆周运动问题的分析方法 8.图5长为L 的细线，拴一质量为m 的小球，一端固定于O 点．让其在水平面内做匀速圆周 运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图5所示．当摆线L 与竖直方向的夹角为α时， 求：(1)线的拉力F ；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期．参考答案课前预习练1．圆心 方向 效果 合力 分力2．m v 2r mω2r 圆心3．分力F t 分力F n 沿圆周切线方向的加速度 大小 指向圆心的加速度 方向 匀速圆周运动 变速圆周运动4．直线 圆周 圆弧 半径 圆周运动5．B [由向心力的概念对各选项作出判断，注意一般曲线运动与匀速圆周运动的区别． 与速度方向垂直的力使物体运动方向发生改变，此力指向圆心命名为向心力，所以向心力不是物体做圆周运动而产生的．向心力与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向．做匀速圆周运动的物体的向心力始终指向圆心，方向在不断变化，是个变力．做一般曲线运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力．切线方向的分力提供切向加速度，改变速度的大小；法线方向的分力提供向心加速度，改变速度的方向．正确选项为B.]6．B [向心力是效果力，可以是一个力，也可以是一个力的分力或几个力的合力．]7．C [由匀速圆周运动的向心力公式F n ＝mrω2＝mr (θt )2，可得F 甲F 乙＝m 甲r 甲(θ甲t )2m 乙r 乙(θ乙t)2＝12×12×(60°45°)2＝49.] 课堂探究练1．ABCD [向心力是使物体做圆周运动的原因，它可由各种性质力的合力、某一个力或某一个力的分力提供，方向始终从做圆周运动的物体的所在位置指向圆心，是根据力的作用效果命名的，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小．]2．AD [向心力是按力的作用效果命名的，是一种效果力，所以A 选项正确，B 选项错误；由于向心力始终沿半径指向圆心，与速度的方向垂直，即向心力对做圆周运动的物体始终不做功，不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，因此C 选项错误，D 选项正确．]点评 由于向心力是一种效果力，所以在受力分析时不要加上向心力，它只能由其他性质的力提供．3．CD [如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳的拉力，向心力由指向圆心O 方向的合外力提供，因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向分力的合力，故选C 、D.]4．C [由于小强随圆盘一起做匀速圆周运动，一定需要向心力，该力一定指向圆心方向，而重力和支持力在竖直方向上，它们不能充当向心力，因此他会受到摩擦力作用，且充当向心力，A 、B 错误，C 正确；由于小强随圆盘转动的半径不变，当圆盘角速度变小时，由F n ＝mrω2可知，所需向心力变小，故D 错误．]点评 对物体受力分析得到的指向圆心的力提供向心力．向心力可以是某个力、可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力．在匀速圆周运动中，向心力就是物体所受的指向圆心方向的合外力．在变速圆周运动中，物体所受合外力一般不再指向圆心，可沿切线方向和法线方向分解，法线方向的分力就是向心力．5．BCD [悬线与钉子碰撞前后瞬间，线的拉力始终与小球的运动方向垂直，不对小球做功，故小球的线速度不变．当半径减小时，由ω＝v r 知ω变大，再由F 向＝m v 2r知向心加速度突然增大．而在最低点F 向＝F T －mg ，故悬线的拉力变大．由此可知B 、C 、D 选项正确．]点评 作好受力分析，明确哪些力提供向心力，找准物体做圆周运动的径迹及位置是解题的关键．6．A7．B [如图所示 F 1＝F cos 30° F 2＝F sin 30° F 2＝G ，F 1＝ma a ＝3g ，F ＝2G .]方法总结 用向心力公式解题的思路与用牛顿第二定律解题的思路相似：(1)明确研究对象，受力分析，画出受力示意图；(2)分析运动情况，确定运动的平面、圆心和半径，明确向心加速度的方向和大小； (3)在向心加速度方向上，求出合力的表达式，根据向心力公式列方程求解．8．(1)F ＝mgcos α (2)v ＝gL tan αsin α(3)ω＝g L cos α T ＝2πL cos αg解析做匀速圆周运动的小球受力如图所示，小球受重力mg 和绳子的拉力F .(1)因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心O ′，且是水平方向．由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mg tan α，线对小球的拉力大小为：F ＝mgcos α.(2)由牛顿第二定律得：mg tan α＝m v 2r由几何关系得r ＝L sin α所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为 v ＝gL tan αsin α (3)小球运动的角速度ω＝v r ＝gL tan αsin αL sin α＝g L cos α小球运动的周期T ＝2πω＝2πL cos αg.方法总结 匀速圆周运动问题的分析步骤：(1)明确研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受力示意图．(2)将物体所受外力通过力的分解将其分解成为两部分，其中一部分分力沿半径方向．(3)列方程：沿半径方向满足F 合1＝mrω2＝m v 2r ＝4π2mr T 2，另一方向F 合2＝0.(4)解方程，求出结果．总课题曲线运动总课时第6 课时课题匀速圆周运动课型新授课教学目标知识与技能1．认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算．2．理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T3．理解匀速圆周运动是变速运动。

5.6向心力（2）中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术，下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。

一、教材分析：本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握，让学生开始对书法的入门学习有一定了解。

书法作为中国特有的一门线条艺术，在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰，是中国人民勤劳智慧的结晶，是举世公认的艺术奇葩。

早在5000年以前的甲骨文就初露端倪，书法从文字产生到形成文字的书写体系，几经变革创造了多种体式的书写艺术。

1、教学目标：使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况，通过分析代表作品，获得如何欣赏书法作品的知识，并能作简单的书法练习。

2、教学重点与难点：（一）教学重点了解中国书法的基础知识，掌握其基本特点，进行大量的书法练习。

（二）教学难点：如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。

3、教具准备：粉笔，钢笔，书写纸等。

4、课时：一课时二、教学方法：要让学生在教学过程中有所收获，并达到一定的教学目标，在本节课的教学中，我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。

（1）欣赏法：通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。

（2）讲授法：讲解书法文字的发展简史，和形式特征，让学生对书法作进一步的了解和认识，通过对书法理论的了解，更深刻的认识书法，从而为以后的书法练习作重要铺垫！（3）练习法：为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧，请学生进行局部临摹练习。

三、教学过程：（一）组织教学让学生准备好上课用的工具，如钢笔，书与纸等;做好上课准备，以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。

（二）引入新课，通过对上节课所学知识的总结，让学生认识到学习书法的意义和重要性！（三）讲授新课1、在讲授新课之前，通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。

2、讲解书法文字的发展简史和形式特征，让学生对书法作品进一步的了解和认识通过对书法理论的了解，更深刻的认识书法，从而为以后的书法练习作重要铺垫！A书法文字发展简史：①古文字系统甲古文——钟鼎文——篆书早在5000年以前我们中华民族的祖先就在龟甲、兽骨上刻出了许多用于记载占卜、天文历法、医术的原始文字“甲骨文”；到了夏商周时期，由于生产力的发展，人们掌握了金属的治炼技术，便在金属器皿上铸上当时的一些天文，历法等情况，这就是“钟鼎文”（又名金文）；秦统一全国以后为了方便政治、经济、文化的交流，便将各国纷杂的文字统一为“秦篆”，为了有别于以前的大篆又称小篆。

高中物理 5.6《向心力》导学案新人教版必修2 高中物理必修二5.6 《向心力》导学案学习目标： 1、理解向心力的概念。

2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。

3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。

教学重点理解向心力公式的确切含义。

教学难点向心力公式的运用。

自主学习一、向心力（认真阅读教材p23-p24，独立完成下列问题）1、向心力：做运动的物体，会受到指向的合力，这个合力叫做向心力。

（1）向心力总是指向圆心，始终与垂直，只改变速度的而不改变速度的。

（2）向心力是根据力的命名，可是各种性质的力，也可以是它们的，还可以是某个力的。

（3）如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的；如果物体做运动（线速度大小时刻改变），向心力并非是物体受到的合外力。

4m?2r22??4m?rf?mv?（4）向心力的公式：F=ma= = 2引领探究二、向心力大小的粗略验证分析课本实验，加深对向心力的理解：1、用秒表记录钢球运动若干周的，再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的，测量出绳长。

Tlh2、用测出钢球的质量。

3、用公式计算钢球所受的合力F。

4、利用公式F= 算出向心力的大小。

三、变速圆周运动和一般曲线运动1、物体做变速圆周运动时，若合外力方向与夹角小于90，此时把F分解为两个互相的分力：跟圆的Ft和指向的Fn，如图所示，其中Ft只改变v的，Fn只改变v的，Fn产生的加速度就是加速度。

若F与v的夹角大于90时，Ft使v减速，Fn改变v的方向，综上可知同时具有向心加速度和加速度的圆周运动就是变速圆周运动。

FtFnF Ft O Fn O 【互动探究】 F 问题1、分析下面几种情况中作圆周运动的物块或小球向心力的来源：● r物块随圆盘一起转动漏斗内壁光滑 A B - 1 -1、车过拱形桥最高点时；物体在光滑平面上，在绳的拉力作用下做匀速圆周运动一、向心力表达式运用1、一根长为L=1.0m的细绳系一质量为M=0.5kg的小球，在光滑水平面上匀速圆周运动，如图所示，小球转动的角速度为ω＝2 rad/s，试求（1）小球的向心加速度（2）绳中的拉力2、如图所示，质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动，已知小球在最高点的速率为v1=2m/s，g取10m/s，试求：（1）小球在最高点时的细绳的拉力T1=？（2）当小球在最低点时细绳的拉力T2=7N，求小球的速度？【当堂检测】1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）2．A．向心加速度 B．线速度 C．向心力 D．角速度 2、关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（） A、向心力是根据力的作用效果命名的 B、向心力是恒力C、向心力改变质点的线速度的大小D、物体所受向心力的大小可能变化五◇学后反思◇六、作业布置：完成本节课堂作业p13-14， 1-10 11选作2A B v1o - 2 -感谢您的阅读，祝您生活愉快。

《向心加速度、向心力》基础导学姓名班级组别使用时间【学习目标】1．理解速度变化量和向心加速度的概念。

2．知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。

3．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．【学习重点】1、理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。

2、体会牛顿第二定律在向心力上的应用，明确向心力的意义、作用、公式及其变形【学习难点】向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。

【自主学习】先阅读课本，再回答问题一、向心加速度1、匀速圆周运动的速度不变，时刻变化。

因此，匀速圆周运动是运动。

2、做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心．在理论上，分析速度方向的变化，可以得出结论：“任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向”3、进一步的分析可以导出向心加速度大小的表达式：a N= 。

二、向心力1、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．2、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）、火星绕太阳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．【合作探究】1、匀速圆周运动中的向心加速度可以用一下几种表达式来表达用线速度来表示为：用角速度来表示为：用周期来表示为：2、如图，A、B、C三轮半径之比为3∶2∶1，A与B共轴，B与C用不打滑的皮带轮传动，则A、B、C三轮的轮缘上各点的线速度大小之比为，角速度大小之比为，转动的向心加速度大小之比为__________．分析过程：3、如图所示传送装置中，三个轮的半径分别为R，2R，4R；则图中A，B，C各点的线速度之比为；角速度之比为；加速度之比为。

分析过程： CB4.如图所示小物体A 与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则A 的受力情况是（ ）A 受重力，支持力B 受重力，支持力和指向圆心的摩擦力C 受重力，支持力，向心力和指向圆心的摩擦力D 以上都不正确。

5.6 向心力【学情分析】在前面的教学中，学生已经学习了匀速圆周运动，对匀速圆周运动有了一定的理解。

知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等，并理解线速度、角速度、周期、半径之间的关系。

学生知道在转动装置中，共轴的轮子上各点的角速度相等；皮带转动（不打滑）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等。

这些都为本节课的学习奠定了基础。

学生知道匀速圆周运动是一种变速运动，因为它的线速度方向时刻在变，但只是表面的知道，更深一步来分析，为什么线速度的方向时刻在变？是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点？学生带着这些疑问来进入本节课的学习。

【教法分析】向心力是本节教学的重点，由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法，这与以前的先学习向心力再学习向心加速度有所不同.学生对于向心力的理解不是很清楚，本节重点突出了向心力的理解及向心力在圆周运动中的作用.而向心力概念的学习，应及时强调指出，向心力是根据力的效果命名的，而不是根据力的性质命名的，它不是重力、弹力、摩擦力等以外的特殊力，而是做匀速圆周运动的质点受到的合外力，沿着半径指向圆心，它的方向时刻改变.本节的难点是运用向心力、向心加速度知识解释有关现象，处理有关问题.在学习时可以让学生认识实例：用细线系着的小球在水平面上做匀速圆周运动或是一些生活中的实例让学生体验或观察，从而引入向心力概念.【教学目标】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。

教学重点：体会牛顿第二定律在向心力上的应用；明确向心力的意义、作用、公式及其变形。

教学难点：圆锥摆实验及有关物理量的测量；如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。

教学方法：探究、讲授、讨论、练习教具准备：多媒体课件、圆锥摆等实验设备教学过程：引入新课教师活动：前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，我们来复习一下前面学过的一些知识。

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第5章曲线运动第6节向心力【学习目标】1．知道向心力是根据力的效果命名的；体验向心力的存在，掌握向心力的表达式.2．会分析向心力的来源，能计算简单情景中的向心力。

3．初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。

【重点、难点】重点：理解向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算；难点：知道什么是向心力，理解它是一种效果力.预习案【自主学习】（阅读教材，请思考并完成下列问题）1．什么是向心力？向心力的方向如何描述？2．根据牛顿第二定律，如何来描述向心力的表达式？3．（阅读教材P25“做一做”内容）感知向心力的大小与哪些因素有关?【学始于疑】探究案【合作探究一】问题1: 1.请分析以下情景中小球、月亮受力情况.情景1：小球在细线的牵引下，在光滑水平面上做匀速圆周运动;情景2：月球绕地球做匀速圆周运动；思考：分析上述小球、月亮受到的合力；作匀速圆周运动的物体所受合力有什么特点?结论：物体做匀速圆周运动．．．．．．的条件：物体所受到的合外力指向_____________ ，这个合力也被称为向心力.结合上述两个情景总结一下向心力的特点：①方向：；②作用： .请指出上述情景中向心力的施力物体？问题2：向心力大小的计算公式：= .Fn问题3：阅读书本实验——用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,回答以下问题。

①实验器材有哪些?②测量那些物理量(记录哪些数据）？③最终要验证的公式？OF nF tF 合vr 1r 2问题4：如何处理变速圆周运动和一般曲线运动？①做变速圆周运动的物体所受的合力F 一般产生两个效果（如图）:F t 为切向分力,它产生 加速度，改变速度的 。

知识点一：向心力一、向心力1．定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度||，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向_____的合力||，这个合力叫作向心力．2．公式：F n＝_______ 或F n＝.条件：不仅适用于匀速圆周运动||，也适用于变速圆周运动或一般的曲线运动．3．方向：始终指向||，与方向垂直．向心力方向时刻在改变||，故向心力为力．4．作用效果向心力始终与线速度垂直||，所以向心力的作用效果是只改变线速度的方向而不改变线速度的大小．5．来源(1)向心力因其方向时刻指向圆心而得名||，故它为效果力．它不是重力、弹力、摩擦力等具有特定性质的某种力||，任何性质的力都可以作为向心力．受力分析时不分析向心力．(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的||，也可能是某一个力或某个力的分力．[来源:ZXXK]二、几种常见的实例对下图的圆周运动进行受力分析||，并说出向心力的来源细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动[来源:]物体随转盘做匀速圆周运动||，且相对转盘静止用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时小球在细线作用下||，在水平面内做圆周运动[来源:Zxxk]课题5.6向心力学习目标理解向心力的概念及含义||，会分析向心力的来源||，会计算向心力的大小学习重点会分析向心力的来源||，会计算向心力的大小学习难点分析向心力的来源小卷重点[来源:Zxxk]向心力的来源及大小例1(1)匀速圆周运动的向心力是恒力．()(2)任何周围运动的合力都是向心力．()(3)向心力和重力、弹力、摩擦力一样||，是性质力．()(4)匀速圆周运动的向心力等于合力．()(5)向心力可以由重力或弹力等来充当||，是效果力．()巩固练习：如图所示||，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动||，一个小孩站在距圆心为r处的P 点不动||，关于小孩的受力||，以下说法正确的是()A．小孩在P点不动||，因此不受摩擦力的作用B．小孩随圆盘做匀速圆周运动||，其重力和支持力的合力充当向心力C．小孩随圆盘做匀速圆周运动||，圆盘对他的摩擦力提供向心力D．若使圆盘转速变小||，与原来相比||，小孩在P点受到的摩擦力大小不变[思路点拨]分析物体受力||，只分析物体受的性质力||，不能分析效果力||，向心力只能由其他力提供||，而不是物体实际受到的一个力．知识点二：匀速圆周运动的处理方法1．匀速圆周运动的特点：①线速度、向心加速度和向心力大小不变、方向时刻改变；②角速度、周期、频率都恒定不变；2、处理匀速圆周运动问题的基本原则(1)明白向心力的来源||，即什么力来提供向心力||，大小等于多少；(2)准确确定圆周运动的圆心位置、半径大小；例2、如图所示||，OM＝MN＝R.两个小球质量都是m||，a、b为水平轻绳．两小球正随水平圆盘以角速度ω匀速同步转动．小球和圆盘间的摩擦力可以不计．求：(1)绳b对小球N的拉力大小；(2)绳a对小球M的拉力大小．[思路点拨]M球所受到的向心力由绳a和绳b的拉力的合力提供||，N球所受到向心力由绳b的拉力提供．知识点三：变速圆周运动和一般曲线运动1．变速圆周运动(1)定义：速率大小发生变化的圆周运动．(2)受力特点：在匀速圆周运动中合力一定是向心力；非匀速圆周运动||，沿半径方向的合力提供向心力．说明：变速圆周运动中的合力并不指向圆心||，合力产生两个方向效果||，可以分解为互相垂直的两个力：1)跟圆周相切的分力F t||，只改变线速度的大小||，产生加速度||，此加速度描述线速度的快慢．2)跟圆周切线垂直而指向圆心的分力F n||，只改变线速度的方向||，产生加速度．2．圆周运动中向心力的突变问题例3、如图所示||，长为L的悬线固定在O点||，在O点正下方有一钉子C||，OC距离为12||，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放||，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子||，则小球的()A．线速度突然增大为原来的2倍B．角速度突然增大为原来的2倍C．向心加速度突然增大为原来的2倍D．悬线拉力突然增大为原来的2倍。

Oωω5.6 向心力【学习目标】1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．2．通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并能用公式来进行计算．3．进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点．【学习重难点】 1．明确向心力的意义、作用、公式及其变形 2．如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象． 【学习过程】体会牛顿第二定律在向心力上的应用．任务一 自主学习一、向心力(请同学们阅读教材P23 “向心力”部分，完成以下问题)1、定义：做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向 ，这个力叫做向心力2、方向：总指向 ，与速度方向 ，方向时刻 。

3、向心力的大小：用向心加速度度表示 ；用线速度表示 ；用角速度表示 ； 用周期表示 ；用转速度表示 。

4、向心力的作用效果：只改变速度的 ，不改变速度的 。

5、匀速圆周运动的向心力来源：由 提供。

任务二 合作探究二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式（请同学们阅读教材P23页“实验”部分，思考下面的问题：） 1简述实验原理(怎样达到验证的目的)．2．．实验器材有哪些?3．实验过程中要注意什么?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量(记录哪些数据)?三、匀速圆周运动实例分析——向心力的来源思考：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）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，（3）物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源?（4）沿光滑漏斗内壁做匀速圆周运动的小球总结：1、向心力是根据 命名的力2、向心力的来源： 四、变速圆周运动和一般曲线运动引导1：演示“做一做”的实验，可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，疑问：难道向心力能改变速度的大小吗?为什么?引导2：怎么分析研究一般的曲线运动？① 做变速圆周运动的物体所受的力：Ft ：切向分力，它产生 加速度，改变速度的 . Fn ： 向心分力，它产生 加速度，改变速度的 .② 处理一般曲线运动的方法：可以把曲线分割为 ，每一小段都可以看做 ，就可以采用 的分析方法来处理。

向心力〔一〕新课导入前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动，这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力。

〔二〕新课教学复习提问：1、向心力的表达式2、向心力始终指向一定是力，是按照什么命名，产生的效果是只改变速度的不改变速度的3、匀速圆周运动线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力的特点？匀速圆周运动的性质？4、匀速圆周运动合力和向心力的关系？非匀速圆周运动合力和向心力的关系？课前小测1、如下图，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，那么〔〕A、A受重力、支持力，两者的合力提供向心力B、A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力，摩擦力充当向心力C、A受重力、支持力、向心力、摩擦力D、以上均不正确2、关于向心力，以下说法正确的选项是：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，又可以改变线速度的大小D、向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小目标一：长为L的细线，栓一质量为m的小球，一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如下图，当摆线L与竖直方向的夹角为α时，求：注意一题多解扩展学生思路“一题多解〞是指通过不同的思维途径，采用多种解题方法解决同一个实际问题的教学方法。

它有利于培养学生辨证思维能力，加深对概念、规律的理解和应用，提高学生的应变能力，启迪学生的发散性思维。

1、细线的拉力F2、小球运动的线速度的大小3、小球运动的周期及角速度[合作探究]：〔1〕、分析小球受力〔2〕、确定圆心、轨迹、半径=〔3〕、应该沿什么方向进行正交分解？确定向心力的来源，表达式〔4〕、如何结合公式求出线速度、角速度、周期小结：利用向心力公式处理匀速圆周运动的步骤〔1〕明确，确定它在那个平面内作圆周运动。

〔2〕对研究对象进行，确定是那些力提供了。

〔3〕建立以为正方向的坐标，根据向心力公式列方程。