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高中物理向心力教案
一、教学目标
1. 理解向心力的定义及其产生条件。
2. 掌握向心力的计算公式和方向特点。
3. 能够分析并解释生活中与向心力相关的实例。
4. 培养学生的实验观察能力和科学探究精神。
二、教学内容与重点
1. 向心力的定义：物体做圆周运动时，指向圆心的力称为向心力。
2. 向心力的产生：只有当物体受到不指向圆心的合外力作用时，才会产生向心力。
3. 向心力的计算：F = m v^2 / r，其中m是物体的质量，v是物体沿圆周的速度，r是圆的半径。
4. 向心力的方向：始终垂直于物体的运动平面，指向圆心。
三、教学方法与步骤
1. 启发式引入：通过播放地球绕太阳公转的视频，引出向心力的概念。
2. 讲解与示范：教师详细讲解向心力的概念、公式和方向，同时利用多媒体工具进行直观展示。
3. 互动探讨：分组讨论，让学生举例说明生活中哪些现象与向心力有关，并尝试解释其背后的物理原理。
4. 实验操作：学生在教师指导下完成向心力的实验，观察并记录实验现象。
5. 总结归纳：学生汇报实验结果，教师引导学生总结向心力的特点和作用。
6. 作业布置：设计相关的习题，巩固学生对向心力概念的理解和应用。
四、教学资源
- 多媒体课件（包含向心力的定义、公式、方向等内容）
- 实验器材（如小球、细绳、旋转台等）
- 相关视频资料（如地球绕太阳公转的动画演示）
五、评价方式
- 课堂参与度：学生在讨论和实验中的积极程度。
- 实验报告：学生对实验的观察记录和理论分析。
- 课后作业：学生对向心力概念理解的深度和应用能力。
向心力的概念高中物理教案教学目标：1. 理解向心力的概念和特点；2. 能够运用向心力的公式解决相关问题；3. 掌握向心加速度的计算方法。
教学重点：1. 向心力的定义和计算方法；2. 向心力与加速度的关系。
教学难点：1. 理解向心力与惯性力的区别；2. 理解向心力与速度和半径的关系。
教学准备：1. 教师准备课件、实验器材和实验指导书；2. 学生备好笔记本、笔和教材。
教学过程：一、导入教师通过实验或问题引入向心力的概念，让学生思考和讨论向心力的定义和特点。
二、概念讲解1. 向心力的定义：向心力是物体在做圆周运动时受到的一种力，它的大小与物体的质量、速度和半径有关。
2. 向心力的计算方法：F = mv²/r，其中 F 表示向心力，m 表示物体的质量，v 表示物体的速度，r 表示物体运动的半径。
三、实验演示教师通过实验演示向心力的作用和计算方法，让学生参与观察和记录实验数据。
四、案例分析教师给学生提供一些向心力的相关问题，让学生运用公式解决问题，并讨论解决过程和结果。
五、课堂练习教师布置课堂练习题，让学生独立完成并及时纠正。
六、总结教师总结本节课的重点和难点，帮助学生巩固所学内容。
七、课堂作业布置课后作业，综合练习向心力的计算方法。
教学反思：学生通过本节课的学习，理解了向心力的概念和计算方法，能够应用公式解决相关问题。
在实验和案例分析环节，学生积极参与并提出问题，课堂氛围活跃。
但在课堂练习和作业环节，部分学生对向心力的计算方法理解不够透彻，需要进一步加强练习和复习。
高中物理教案向心力教学目标：1. 了解向心力的定义及作用；2. 理解向心力与加速度之间的关系；3. 掌握向心力的计算方法。
教学重点和难点：重点：向心力的概念和作用；难点：向心力与加速度的关系及计算方法。
教学准备：1. 教材：高中物理教材；2. 实验器材：旋转仪、拉力计、绳子等。
教学步骤：一、导入（5分钟）通过展示一个旋转的物体，引出向心力的概念，让学生了解向心力的重要性和作用。
二、讲解向心力（15分钟）1. 向心力的定义：向物体中心的力称为向心力，是一种使物体沿曲线运动的力；2. 向心力的作用：向心力使物体沿着圆周运动，并与加速度有关；3. 向心力与加速度的关系：向心力与加速度的关系可以通过牛顿第二定律来表达，即F=ma，可以推导出向心加速度的计算公式；4. 向心力的计算方法：通过实验和计算，让学生掌握向心力的计算方法。
三、实验操作（20分钟）1. 让学生通过拉力计等实验器材进行实验，测量向心力的大小；2. 让学生通过试验数据计算向心力的大小和加速度；3. 引导学生进行实验数据分析，并讨论实验结果。
四、总结与小结（10分钟）总结向心力的概念、作用和计算方法，强化学生的理解和记忆。
五、课堂练习（10分钟）布置练习题，让学生巩固所学知识。
六、作业布置（5分钟）布置作业，要求学生复习向心力的相关知识，并准备好下节课的知识。
教学反思：通过本节课的教学，学生对向心力的概念和作用有了更深刻的理解，掌握了向心力与加速度的关系及计算方法。
在以后的教学中，可以通过更多的实验操作和案例分析，进一步加深学生对向心力的理解和应用。
高一物理必向心力知识点在高一物理学习中，向心力是一个重要的概念。
它是指物体在进行圆周运动时所受到的力，它的方向始终指向圆心。
向心力是造成物体做圆周运动的原因之一，理解和掌握向心力的概念对于高一物理学习的成功非常重要。
首先，我们来了解一下什么是向心力。
向心力是指物体在进行圆周运动时，由于受到圆心的作用力，所以沿着圆心指向物体的向心方向产生的力。
当物体做圆周运动时，它沿着圆心的方向产生向心力的大小等于物体的质量乘以物体的向心加速度。
向心力的方向始终指向圆心，它使得物体沿着圆周方向产生加速度，从而保持圆周运动的状态。
然后，让我们来看一下向心力的公式。
向心力的大小等于物体质量乘以向心加速度，即Fc=mv^2/r。
其中，Fc表示向心力，m表示物体的质量，v表示物体的速度，r表示物体与圆心的距离。
根据向心力的公式，我们可以看出向心力与物体的质量成正比，与物体的速度的平方成正比，与物体与圆心的距离的倒数成正比。
这意味着，物体的质量越大、速度越快、距离圆心更近，向心力就越大。
接下来，我们来看一下向心力的影响因素。
从向心力的公式可以看出，向心力与物体的质量、速度和距离都有关。
首先，当物体的质量增加时，向心力也会增加。
这是因为物体质量的增加会导致其惯性增加，需要更大的力来进行圆周运动。
其次，当物体的速度增加时，向心力也会增加。
这是因为速度的增加会导致物体的向心加速度增加，从而增大向心力的大小。
最后，当物体与圆心的距离减小时，向心力也会增加。
这是因为距离的减小会导致向心加速度增大，进而增大向心力的大小。
因此，我们可以通过改变物体的质量、速度和距离的大小来调节向心力的大小。
最后，我们来看一下向心力在日常生活和技术应用中的重要性。
在日常生活中，许多现象和现象都与向心力有关。
例如，我们坐在旋转游乐设施上时，感觉到的向心力使得我们往内侧倾斜；汽车在转弯时，由于向心力的作用，我们会感到向外侧被推力；在骑自行车时，我们转动把手可以改变车轮的方向，这是因为向心力改变了车轮的运动方向。
高中物理必修向心力教案
一、教学目标：
1. 理解向心力的概念和作用。
2. 掌握向心力的计算方法。
3. 能够应用向心力的知识解决相关问题。
二、教学重点和难点：
1. 向心力的概念和作用。
2. 向心力的计算方法。
三、教学内容和教学步骤：
1. 引入：通过展示一个旋转的物体或者人体，引发学生对向心力的好奇和疑惑，引出向心力的概念和作用。
2. 概念讲解：向学生介绍向心力的概念，即物体在做圆周运动时，向心力是使其朝向圆心的力，同时向学生解释向心力与向心加速度之间的关系。
3. 计算方法：向学生讲解向心力的计算方法，即向心力的大小等于物体的质量乘以向心加速度，向学生展示向心力的计算公式并进行相关例题讲解。
4. 案例分析：让学生分组进行案例分析，让他们运用向心力的知识解决实际问题，提高他们的应用能力。
5. 练习与讨论：让学生进行相关练习，并对练习内容进行讨论，解答学生的疑问。
6. 总结与复习：总结本节课的重点内容，帮助学生理清向心力的概念和计算方法，做好复习准备。
四、教学手段：
1. 多媒体教学。
2. 实物展示。
3. 小组讨论。
五、作业布置：
1. 完成课堂上未能完成的练习题。
2. 利用向心力的知识解决实际问题。
六、教学反思：
本节课主要围绕向心力的概念和计算方法展开，通过案例分析和练习让学生掌握向心力的应用技能。
在教学过程中，要注重启发学生思维，培养他们解决问题的能力，同时要引导学生将理论知识与实际问题相结合，提高他们的应用能力。
高一物理选修1-1知识点归纳物理学作为一门基础学科，对学生的科学素养和思维能力的培养起着重要的作用。
在高中物理的学习过程中，选修部分的内容也是其中的重要一环。
本文将对高一物理选修1-1的知识点进行归纳，以便加深对这一部分内容的理解和掌握。
一、力的概念与力的合成1. 力的概念力是指能够改变物体运动状态或形状的原因。
力的单位是牛顿(N)。
2. 力的合成多个力作用在同一物体上时，可以将它们合成为一个合力。
合力的大小等于各个力的矢量和，方向沿矢量和的方向。
二、力的分解与合力的平衡1. 力的分解任何一个力都可以分解为三个力，分别是该力在水平方向上的分力、该力在垂直方向上的分力和该力在斜面上的分力。
2. 合力的平衡当多个力的合成力为零时，这些力处于平衡状态。
平衡状态有静态平衡和动态平衡之分。
三、摩擦力与斜面上的物体1. 摩擦力的概念与特点摩擦力是两个接触物体表面之间的接触力所产生的力，有静摩擦力和动摩擦力之分。
2. 斜面上的物体斜面上的物体通常受到重力和斜面对物体的支持力以及摩擦力的作用。
当物体处于平衡状态时，可以利用物体在斜面上的重力分力和斜面对物体的支持力进行分析。
四、平抛运动和斜抛运动1. 平抛运动平抛运动是指物体在水平方向上有初速度的同时，在竖直方向上受到重力的影响进行运动。
在平抛运动中，水平方向上的速度是恒定的，竖直方向上的速度受到重力的影响而逐渐增大或减小。
2. 斜抛运动斜抛运动是指物体在一个斜面上具有初速度的同时，在竖直方向上受到重力的影响进行运动。
在斜抛运动中，水平方向和竖直方向的速度都是有变化的。
五、牛顿第一定律牛顿第一定律亦称“惯性定律”，它阐述了物体静止或匀速运动状态中的特点。
1. 牛顿第一定律的表述牛顿第一定律表明，物体在受到合力为零的情况下将保持静止或匀速直线运动的状态。
2. 惯性和惯性参考系牛顿第一定律中的惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的特性。
而惯性参考系是指观察物体运动时参考的坐标系。
第6节向心力一、 向心力 1．向心力 (1)定义：做匀速圆周运动的物体受到指向圆心的合力。
(2)方向：始终指向圆心，与线速度方向垂直。
(3)公式：F n ＝m v 2r 或F n ＝mω2r 。
(4)效果力向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力。
2．实验验证(1)装置：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匀速圆周运动，组成一个圆锥摆，如图所示。
1．做匀速圆周运动的物体受到了指向圆心的合力，这 个合力叫向心力，它是产生向心加速度的原因。
2．向心力的大小为F n ＝m v 2r ＝mω2r ，向心力的方向始终指向圆心，与线速度方向垂直。
3．向心力可能等于合外力，也可能等于合外力的一个 分力，向心力是根据效果命名的力。
4．可把一般的曲线运动分成许多小段，每一小段按圆 周运动处理。
(2)求向心力：①可用F n ＝m v 2r 计算钢球所受的向心力。
②可计算重力和细线拉力的合力。
(3)结论：代入数据后比较计算出的向心力F n 和钢球所受合力F 的大小，即可得出结论：钢球需要的向心力等于钢球所受外力的合力。
二、 变速圆周运动和一般的曲线运动 1．变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力，合外力一般产生两个方面的效果： (1)合外力F 跟圆周相切的分力F t ，此分力产生切向加速度a t ，描述线速度大小变化的快慢。
(2)合外力F 指向圆心的分力F n ，此分力产生向心加速度a n ，向心加速度只改变速度的方向。
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很短的小段，每一小段可看作一小段圆弧。
圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的半径。
这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。
1．自主思考——判一判(1)向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向。
(×) (2)物体做圆周运动的速度越大，向心力一定越大。
(×) (3)向心力和重力、弹力一样，是性质力。
(×) (4)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力。
(√) (5)圆周运动中，合外力等于向心力。
(×) (6)向心力产生向心加速度。
(√) 2．合作探究——议一议(1)如图所示，物体在圆筒壁上随筒壁一起绕竖直转轴匀速转动，试问：物体受几个力作用？向心力由什么力提供？提示：物体受三个力，分别为重力、弹力和摩擦力。
物体做匀速圆周运动，向心力等于以上三个力的合力，由于重力与摩擦力抵消，实际上向心力仅由弹力提供。
(2)荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千由上向下荡下时，①此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？ ②绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？提示：①秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动。
②由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点。
(3)列车匀速驶入如图所示的圆弧弯道时，列车所受的合力是否为零？若不为零方向怎样？提示：列车匀速驶入圆弧弯道时做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，则列车所受的合力指向圆心，即指向轨道内侧。
1．向心力的大小F n ＝ma n ＝m v 2r ＝mω2r ＝mωv 。
对于匀速圆周运动，向心力大小始终不变，但对非匀速圆周运动(如用一根绳拴住小球绕固定圆心在竖直平面内做的圆周运动)，其向心力大小随速率v的变化而变化，公式表述的只是瞬时值。
2．向心力的方向无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力。
3．向心力的作用效果由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小，只改变线速度的方向。
1．下列关于向心力的说法中，正确的是()A．做匀速圆周运动的质点会产生一个向心力B．做匀速圆周运动的质点所受各力中包括一个向心力C．做匀速圆周运动的质点所受各力的合力提供向心力D．做匀速圆周运动的质点所受的向心力大小是恒定不变的解析：选C向心力是质点做圆周运动所需要的力，不是做圆周运动的质点产生的力，故A错误；质点做匀速圆周运动需要的向心力并不是质点实际受到的力，而是其他力的合力提供向心力，故B错误、C正确；向心力是效果力，不能说成质点受到的力，故D错误。
2．一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。
在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做加速圆周运动(如图所示)，则关于木块A的受力，下列说法正确的是()A．木块A受重力、支持力和向心力B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力沿半径方向的分力提供向心力解析：选D木块随圆盘做加速圆周运动，摩擦力沿半径方向的分力提供向心力，摩擦力沿切线方向的分力改变速度的大小。
所以两个分力合成后的合力不沿半径方向，不指向圆心，只有D项正确。
3. [多选]如图所示，用长为L的细线拴住一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是()A ．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力B ．向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力C ．向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分量D ．向心力的大小等于Mg tan θ解析：选BCD 对于匀速圆周运动，向心力是物体实际受到的所有力的指向圆心的合力，受力分析时不能再说物体又受到向心力，故A 错误，B 正确。
再根据力的合成求出合力大小，故C 、D 正确。
1．质点做匀速圆周运动的条件合力的大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
匀速圆周运动是仅速度的方向变化而速度大小不变的运动，所以只存在向心加速度，因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合力。
2．匀速圆周运动的三个特点 (1)线速度大小不变、方向时刻改变。
(2)角速度、周期、频率都恒定不变。
(3)向心加速度和向心力的大小都恒定不变，但方向时刻改变。
3．分析匀速圆周运动的步骤(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正交分解，分解到沿切线方向和沿半径方向。
(3)列方程：沿半径方向满足F 合1＝mrω2＝m v 2r ＝4π2mrT2，沿切线方向F 合2＝0。
(4)解方程求出结果。
4．几种常见的匀速圆周运动实例[典例] 图5-6-6甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。
若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P 为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO ′转动，设绳长l ＝10 m ，质点的质量m ＝60 kg ，转盘静止时质点与转轴之间的距离d ＝4.0 m ，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ＝37°，不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2，求质点与转盘一起做匀速圆周运动时：图5-6-6(1)绳子拉力的大小； (2)转盘角速度的大小。
[思路点拨](1)质点在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向上合力为零。
(2)质点到竖直轴OO ′间的距离为小球圆周运动的半径。
[解析] (1)如图所示，对人和座椅进行受力分析，图中F 为绳子的拉力，在竖直方向：F cos 37°－mg ＝0解得F＝mgcos 37°＝750 N。
(2)人和座椅在水平面内做匀速圆周运动，重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg tan 37°＝mω2RR＝d＋l sin 37°联立解得ω＝g tan 37°d＋l sin 37°＝32rad/s。
[答案](1)750 N(2)32rad/s1．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。
当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。
为达到上述目的，下列说法正确的是()A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：选B旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即mg＝mω2r，解得ω＝gr，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项B正确。
2．[多选]如图所示，质量相等的A 、B 两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的有( )A ．线速度v A >vB B ．运动周期T A >T BC ．它们受到的摩擦力f A >f BD ．筒壁对它们的弹力N A >N B解析：选AD 因为两物体做匀速圆周运动的角速度相等，又r A >r B, 所以v A ＝r A ω>v B＝r B ω，选项A 正确；因为ω相等，所以周期T 相等，选项B 错误；因竖直方向物体受力平衡，有f ＝mg ，故f A ＝f B ，选项C 错误；筒壁对物体的弹力提供向心力，所以N A ＝mr A ω2>N B ＝mr B ω2，选项D 正确。
3.如图所示，一轴竖直的锥形漏斗，内壁光滑，内壁上有两个质量不相同的小球A 、B 各自在不同的水平面内做匀速圆周运动，已知m A <m B ，则下列关系正确的有( )A ．线速度v A <vB B ．角速度ωA ＝ωBC ．向心加速度a A ＝a BD ．小球对漏斗的压力N A >N B解析：选C 设漏斗内壁母线与水平方向的夹角为θ。
以任意一个小球为研究对象，分析受力情况：受重力mg 和漏斗内壁的支持力N ，它们的合力提供向心力，如图所示，则根据牛顿第二定律得：mg tan θ＝m v 2r ，得到v ＝gr tan θ，θ一定，则v 与r 成正比，A 球做圆周运动的半径大于B 球做圆周运动的半径，所以v A ＞v B ，故A 错误；角速度ω＝vr ＝g tan θr ，则角速度ω与r 成反比，所以角速度ωA ＜ωB ，故B 错误；向心加速度a ＝F n m ＝mg tan θm ＝g tan θ，与半径r 无关，故a A ＝a B ，故C 正确；漏斗内壁对小球的支持力N ＝mgcos θ，θ相同，m A ＜m B ，则N A ＜N B ，故D 错误。
