导学案5-6 向心力（2课时）
班别：姓名学号
青春寄语：新的学期，新的开始。确定目标，勇往直前！投入激情，定会突破！
【核心素养】
1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力
2.体验向心力的存在，
3.知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算
4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系
【重点难点】理解向心力是一种效果力；向心力来源的分析。
【预习案】
1．某同学在光滑桌面上用细线拉着小球做匀速圆周运动。
思考：①小球做圆周运动时，牵绳的手有什么感觉?
②对上面小球受力分析，说明向心力的来源。
③如果突然松手，将会发生什么现象？
2．一个2.0kg的物体在半径是1.6m的圆周上以4m/s的速率运动，向心加速度多大？
所需向心力多大？
总结：
1、做匀速圆周运动的物体具有，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于物体指向
的合力，这个合力叫做。
2、把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式F n= =
【探究案】
合作探究一：向心力来源
★对物体进行受力分析，说明向心力的来源
（1
）向心力的来源： （2）向心力的来源：
（3）向心力的来源： （4）向心力的来源：
总结：向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种 来命名的，它是根据 来命名的。
合作探究二：决定向心力大小的因素：
1、依据牛顿第二定律，结合向心加速度公式，写出匀速圆周运动物体的向心力公式？并分析其大小与哪些因素有关？
2、如图所示，长0.40m 的细绳，一端拴一质量为0.2kg 的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s ，求绳对小球需施多大拉力？
物块随圆盘一起匀速转动
汽车在水平公路上匀速转弯
漏斗内壁光滑
物块随圆筒一起绕轴匀速转动
3、如图所示，细线长为L ，小球质量为m ，使小球在水平面内做圆锥摆运动，细线与竖直方向的夹角为 。求：
（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小 （2）小球做匀速圆周运动的角速度
合作探究三：变速圆周运动合力的分解及效果
1、现有一物体做变速圆周运动，如图所示，试着作图分析合力F 产生哪两个作用效果： 效果一： 效果二：
总结：做变速圆周运动的物体，根据它所受合力F 产生的效果，可以把F 分解为两个相互垂直的分力；跟 的分力和 的分力
产生 的加速度，这就是 。
切向加速度描述物体速度 改变的快慢，F n 产生 的加速度，这就是 。向心加速度描述物体速度 改变的快慢
2、运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可称为一般曲线运动。研究时，可将曲线分割为许
F
v
O
L
m
θ
多极短的小段，每一段均可看作 ，这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了
【训练案】
1、下列关于做匀速圆周运动的物体的说法中，正确的是（ ）
A.物体除受其他的力还要受到一个向心力的作用
B.物体所受的合外力提供向心力
C.所受的向心力是一个恒力
D.所受的向心力大小一直在变化 2、【多选】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
3、如图所示，将一质量为m 的摆球用长为L 的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球A 的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用
B ．摆球受拉力和向心力的作用
C ．摆球受重力和拉力
D ．摆球受重力和向心力的作用
4、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止,则( )
A.物体受到4个力的作用
B.物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C.物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D.物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
5、在一段半径为R 的圆弧形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重力的
μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是( )
A.gR v μ≤
B.μ
gR
v ≤
C.gR v μ2≤
D. gR v μ≤
导学案5-6 向心力（2课时）参考答案
【预习案】
1．某同学在光滑桌面上用细线拉着小球做匀速圆周运动。
思考：①小球做圆周运动时，牵绳的手有什么感觉?
【受到绳子的拉力作用，手被绳子拉扯。】
②对上面小球受力分析，说明向心力的来源。
【受力分析可知，向心力由绳子拉力提供】
③如果突然松手，将会发生什么现象？
【沿切线方向做匀速直线运动】
2．一个2.0kg的物体在半径是1.6m的圆周上以4m/s的速率运动，向心加速度多大？
所需向心力多大？
【解析：a n=10m/s2； Fn=20N】
总结：
1、做匀速圆周运动的物体具有合力，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于物体指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
2、把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式F n= m a n = mv2/r
【探究案】
合作探究一：向心力来源
★对物体进行受力分析，说明向心力的来源
汽车在水平公路上匀速转弯漏斗内壁光滑
（1
）向心力的来源： 汽车受到的摩擦力 （2）向心力的来源： 重力和支持力的合力
（3）向心力的来源： 筒壁对物块的支持力 （4）向心力的来源： 静摩擦力
总结：向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种 性质 来命名的，它是根据 效果 来命名的。
合作探究二：决定向心力大小的因素：
1、依据牛顿第二定律，结合向心加速度公式，写出匀速圆周运动物体的向心力公式？并分析其大小与哪些因素有关？
2、如图所示，长0.40m 的细绳，一端拴一质量为0.2kg 的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s ，求绳对小球需施多大拉力？
参考答案【2N 】
4、如图所示，细线长为L ，小球质量为m ，使小球在水平面内做圆锥摆运动，细线与竖直方向的夹角为 。求：
（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小 （2）小球做匀速圆周运动的角速度
物块随圆盘一起匀速转动
物块随圆筒一起绕轴匀速转动
小球线速度v=θθtan sin gR
小球角速度w=θθtan sin gR /( Lsin θ)
合作探究三：变速圆周运动合力的分解及效果
1、现有一物体做变速圆周运动，如图所示，试着作图分析合力F 产生哪两个作用效果： 效果一： 效果二： 【见总结】
总结：做变速圆周运动的物体，根据它所受合力F 产生的效果，可以把F 分解为两个相互垂直的分力；跟 V 平行 的分力和 与V 垂直 的分力
产生 切线方向 的加速
度，这就是 切向加速度 。切向加速度描述物体速度 大小 改变的快慢，F n 产生 指向圆心的加速度，这就是 向心加速度 。向心加速度描述物体速度 方向 改变的快慢
2、运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可称为一般曲线运动。研究时，可将曲线分割为许多极短的小段，每一段均可看作 圆弧 ，这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了.
【训练案】
1、下列关于做匀速圆周运动的物体的说法中，正确的是（ B ）
A.物体除受其他的力还要受到一个向心力的作用
B.物体所受的合外力提供向心力
C.所受的向心力是一个恒力
D.所受的向心力大小一直在变化 2、【多选】关于向心力，下列说法正确的是 ( AD ) 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
F
v
O
L
m
θ C.向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变速度的大小 D.向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
3、如图所示，将一质量为m 的摆球用长为L 的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球A 的受力情况，下列说法中正确的是（ C ）
A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用
B ．摆球受拉力和向心力的作用
C ．摆球受重力和拉力
D ．摆球受重力和向心力的作用
4、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止,则( C )
A.物体受到4个力的作用
B.物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C.物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D.物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
5、在一段半径为R 的圆弧形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重力的
μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是( D )
A.gR v μ≤
B.μ
gR
v ≤
C.gR v μ2≤
D.gR v μ≤
导学案5-6 向心力（2课时） 班别：姓名学号 青春寄语：新的学期，新的开始。确定目标，勇往直前！投入激情，定会突破！ 【核心素养】 1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力 2.体验向心力的存在， 3.知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算 4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系 【重点难点】理解向心力是一种效果力；向心力来源的分析。 【预习案】 1．某同学在光滑桌面上用细线拉着小球做匀速圆周运动。 思考：①小球做圆周运动时，牵绳的手有什么感觉? ②对上面小球受力分析，说明向心力的来源。 ③如果突然松手，将会发生什么现象？ 2．一个2.0kg的物体在半径是1.6m的圆周上以4m/s的速率运动，向心加速度多大？ 所需向心力多大？ 总结： 1、做匀速圆周运动的物体具有，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于物体指向 的合力，这个合力叫做。 2、把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式F n= =
【探究案】 合作探究一：向心力来源 ★对物体进行受力分析，说明向心力的来源 （1 ）向心力的来源： （2）向心力的来源： （3）向心力的来源： （4）向心力的来源： 总结：向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种 来命名的，它是根据 来命名的。 合作探究二：决定向心力大小的因素： 1、依据牛顿第二定律，结合向心加速度公式，写出匀速圆周运动物体的向心力公式？并分析其大小与哪些因素有关？ 2、如图所示，长0.40m 的细绳，一端拴一质量为0.2kg 的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s ，求绳对小球需施多大拉力？ 物块随圆盘一起匀速转动 汽车在水平公路上匀速转弯 漏斗内壁光滑 物块随圆筒一起绕轴匀速转动
《向心力》教学设计 一、教材分析 选用教材：人教版必修2第五章第六节 教材分析： 本节“向心力”的教学是继“圆周运动”、“向心加速度”之后第三次关于圆周运动的教学，前两次是对圆周运动的描述，即研究其运动学方面的内容，而本节则从动力学角度分析物体做匀速圆周运动的原因，这样学生对圆周运动的认识才更加完整。 向心力的教学是遵循先进行理论分析，再进行实验验证的顺序。 在前一节，教材从理论的角度给出了向心加速度的方向及计算公式。到了本节，教材从理论角度出发，根据牛顿第二定律，得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小，即向心力的方向和大小。 理论的推导需要实验的验证，实验应该尽量从生活中提取素材、使用通用的器材来完成验证实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在我身边，对科学产生亲近感。教材中使用圆锥摆来完成验证向心力的表达式，这容易让学生进行分组实验。通过这个实验，学生能够很容易理解向心力是按照效果命名的，是由其他性质的力提供的。 二、学情分析 学生已经掌握在直线运动中用牛顿运动定律分析对物体的运动，但还未在圆周运动中使用牛顿运动定律，通过这一节对匀速圆周运动的分析，让学生知道圆周运动中力与运动的关系，遵守的仍然是牛顿运动定律。 向心力这部分内容对现阶段的高中学生来说是一重点也是难点，很多学生在学到这部分内容时都感觉很抽象。在前一节，学生尝试探究匀速圆周运动中向心加速度的方向与表达式，因此在这一节中如果能做好验证向心力公式的实验，将对学生理解向心力是效果力起极大的帮助作用。 三、重难点分析 重点：实验验证向心力的表达式 难点：向心力是根据力的效果命名的，是由其他性质的力提供的 四、教学目标分析 知识与技能 1、了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的 2、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力 过程与方法 1、在实验探究的过程中，体验向心力的存在，会分析向心力的来源 2、会测量、分析实验数据，获得实验结果，体会理论与实验相结合的物理学研究方法 情感态度与价值观 在实验的过程中树立实验与理论相辅相成、尊重实验结果的科学价值观 五、教学方法 实验教学法 六、教学过程 1、创设情境，激发思考
第6节《向心力》教学设计 一、教学目标 1.了解向心力概念，知道向心力根据力的效果命名的。 2.体验向心力的存在，会分析向心力的来源。 3.掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。 4.从牛顿第二定律角度理解向心力表达式。 5.初步了解用“圆圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。 6.会测量、分析实验数据，获得实验结论。 二、教学重点 1掌握向心力的两个基本表达式并会运用解决简单的实际问题。 三、教学难点 1.分析确定向心力的来源是本节课的难点 四、教学方法 观察实验探究法，实验数据和理论分析相结合，交流讨论法等 五、教学手段 向心力演示仪、数据传感器、电脑多媒体、PPT课件等辅助教学 六、教学过程 （一）复习回顾 1．做匀速圆周运动的加速度有什么特点？写出向心加速度的表达 式。 2．做圆周运动的物体受力有什么特点？ （二）新课引入 通过观看演示实验和视频引入新课 演示实验1 用一根细绳拉着小球在光滑水平面上做圆周运动。 演示实验2 放在水平转盘上的物体跟随转盘绕转轴一起转动。在上述实验中小 球在水平方向上受到的力就是向心力 （三）讲授新课 1.基础知识
（1）向心力的定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的力即产生向心加速度的力叫做向心力 （2）由牛顿第二定律的向心力表达式 （3）效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。 注意： （1）做匀速圆周运动的向心力是根据作用效果命名的，是效果力。 （2）来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是一个力的分力。 问题 向心力的大小与哪些因素有关？ 鼓励学生大胆猜想：可能与物体的质量、转动快慢和圆的半径大小有关系。 2.探究实验（学生分组进行探究实验） （1）实验目的：探究向心力的大小与哪些因素有关 （2）实验器材：向心力实验演示器及附件、数据采集器、力传感器、数字适配器、电脑等。（3）试验方法：控制变量法 （4）实验步骤： a.按实验要求将装置连接好。 b.保持物体的质量和半径不变，改变转动角速度，进行描点作图。 c.保持转动半径和和角速度不变，改变物体的质量，进行描点作图。 d.保持物体的质量和角速度不变，改变物体的半径，进行描点作图。 (（5）实验结论:由学生对本组的实验数据进行整理、分析做出图像，然后与其他小组进行交流讨论得出结论。 a.质量和半径一定时，向心力的大小与角速度的平方成正比如图所示 b.质量和角速度一定时，向心力的大小与半径成反比 如图所示
高一年级导学提纲案·物理·必修2 大象出品 主编：王任俊 5.6向心力 【学习目标】 1.学习向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的. 2.熟悉影响向心力大小的各个因素,并能用来进行简单的情景计算. 3.初步了解变速圆周运动切向力和法向力的作用效果. 4.知道处理一般曲线运动的思想方法. 【重点难点】 重点：1、理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中的供求关系，并能用来进行简单的判断计算。 2、会在具体问题中分析向心力，能运用牛顿定律分析解决问题。 难点：3、理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源。 【学习过程】 一、导学部分 阅读课本第23页前三段，回答下列问题： ①做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而沿着一个圆周运动？ ②做匀速圆周运动的物体受力有什么特点？ ③向心力的表达式有几种形式？ 二、探究部分 A 层 【问题探究1】用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 如图所示，细线的上端固定在铁架台上，下面悬挂一个钢球。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆周运动。 （1）用秒表测出钢球运动5圈的时间为10秒，在通过纸上的圆测出钢球做 匀速圆周运动的半径为 2 3π310，物体质量2kg ，你能算出钢球所受的向心力吗？ （2）我们再从受力分析的角度算一下向心力。请大家通过受力分析求出钢球 所受的合力（即向心力）？（θ=300） （3）比较两个方法得到的向心力，思考：向心力是性质力还是效果力？向心 力是钢球受到的真实力吗？如果不是，那么向心力的来源是什么？ 【问题探究2】向心力的来源 图中的物体均做匀速圆周运动，请通过受力分析确定向心力的来源：
高中物理人教版（必修2）5.6 向心力学案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 产生_____，改变物体速度的________．仅有向心加速度的运动是n ________________，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．如图所示，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
5.6《向心力》教学设计 一、教材分析 《向心力》一节是普通高中课程标准实验教科书必修2第五章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。本节课是在学习圆周运动的概念、描述圆周运动的物理量及力与运动的关系的基础上的进一步学习，是对前面所学知识的检验。另外，向心力是对力学学习的延伸，它不同于以前学习的重力、弹力等性质力，而是一种效果力，实际上就是做圆周运动的物体所受的合力，所以，本节课也是对物体的受力分析及力的合成与分解的复习及巩固。同时，本节课还是后续学习和分析“生活中的圆周运动”、“天体运动”及“带电粒子在磁场中的运动”等知识的基础，通过本节课的学习能让学生明白：做匀速圆周运动的物体所受的合外力等于所需要的向心力。所以，本节是本章乃至本册的重要内容。 二、学情分析 1.学生基础分析：我校学生基础很差，特别是理科知识基础，针对这一实际情况，可将部分知识点从略（如：非匀速圆周运动）。尽量将简单的内容分析透彻，使学生易于接受。 2.学生掌握水平分析：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——线速度、角速度、周期、转速等，并了解了它们之间的关系。学生已能够对运动的物体做简单的受力分析，明白匀速圆周运动是一种变速运动，但对于是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点，这个力与物体所受合外力及描述匀速圆周运动的几个物理量之间有什么关系并不清楚。并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流的基本学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。 三、教法分析 1.从硬件配备来看： 我校的班级人数较少，在课程教学中，可根据需要安排学生实验。让学生不再被动的接受知识，而去主动思考。令原本枯燥的理论教学与自主实验相结合，让课堂增添生气与乐趣。 电子白板的出现无疑是对物理教学的一大提升，这一点，可从受力分析中体现。在本课的教学中，对于运动物体的受力分析，可直接在电子白板进行显示，更生动。 2.从知识内容来看： 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，学生对于向心力的理解不是很清楚，本节让学生认识实例：用细线系着小赛车在水平面上做匀速圆周运动，从而引出向心力的概念。 对于向心力概念的学习，应通过对物体受力分析让学生明白，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。
人教版 高中物理必修2 第5章第6节 向心力 【知识与技能】 1、理解向心力的概念 。 2、知道向心力大小与哪些因素有关。 3、理解公式的确切含义，并能用来进行计算。 4、知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。 【过程与方法】 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 ，并理解公式的含义。 【情感态度与价值观】 在实验中，培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。 【教学重难点】 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。 【教学过程】 ★重难点一、向心力★ 一、对向心力的理解 1．向心力的作用效果 改变线速度的方向。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。 2．向心力的特点 1)方向时刻在变化，总是与线速度的方向垂直。 2)在匀速圆周运动中，向心力大小不变，向心力是变力，是一个按效果命名的力。 3．向心力的大小 F n ＝ma ＝m v 2r ＝mr ω2＝m ωv ＝m 4π2T 2r 4．向心力的来源 向心力是从力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力，它可以是重力、弹力等各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。 当物体做匀速圆周运动时，合外力就是向心力；当物体做变速圆周运动时，合外力指向圆心的分力就是向心力。 5．向心力来源的实例分析
向心力来源实例分析 重力提供向心力如图所示，用细绳拴住小球在竖直平面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供 弹力提供向心力如图所示，用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳子的拉力提供 摩擦力提供向心力如图所示，物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对于转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力提供 合力提供向心力如图所示，细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球经过最低点时，向心力由细线的拉力和重力的合力提供。
《向心力》教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1、理解向心力的概念及其表达式的确切含义。 2、知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算。 3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。 （二）过程与方法 1、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，并具体“做一做”来理解公式的含义。 2、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。 （三）情感态度与价值观 1、在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。 2、感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。 二、教学重点 1、体会牛顿第二定律在向心力上的应用。 2、明确向心力的意义、作用、公式及其变形。 三、教学难点 1、圆锥摆实验及有关物理量的测量。 2、如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。 四、课时安排 1课时 五、教学准备 多媒体课件、粉笔、图片。 六、教学过程 新课导入： 师：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。 新课讲解： 一、向心力 师：请同学们阅读教材“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。 学生认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。 师：请同学们交流各自的阅读心得并进行相互间的讨论。 生：用手枪一个被绳子系着的物体，使它做圆周运动，是因为绳子的力在拉着它，一旦绳子断了，小球就会飞出去。 生：月球之所以绕地球做圆周运动，是地球对月球的引力在“拉”着它。 师：同学们有没有发现过，做圆周运动的物体由于突然不受力了，结果物体沿直线飞出去的现象? 生：我自己做过这个实验：用手抡一个被绳子系着的物体，使它做圆周运动，一旦绳子断了，小球就会飞出去。 生：本章第一节中，砂轮上的砂粒被刀具碰掉后，沿切线方向飞出去的现象。 师：刚才同学们说得很好，圆周运动是变速运动，有加速度，故做圆周运动的物体一定受到力的作用。而我们知道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力的作用。这个合力叫做向心力。下面请同学们把刚才由牛顿第二定律推出的向心力的表达式展示出来。 投影学生推出的向心力表达式：F N=mv2/r , F N=mrω2 点评：学生的思维在于老师的激发，学习的积极性在于老师的调动。通过让学生发表见解，提出疑问，培养学生的语言表达能力和分析问题的能力。 二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 师：请同学们阅读教材“实验”部分，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?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)?
高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 第五章曲线运动§6 向心力 编写人：韩鹏李进【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，并具体“做一做”来理解公式的含义，知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算； 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，知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。 【学习过程】 通过前面的学习，我们已经知道，做圆周运动的物体具有指向圆心的加速度——向心加速度，而力是产生加速度的原因，那做圆周运动的物体受力情况又有什么特点呢？ 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。 向心力 1．向心力的作用效果：产生向心加速度可以不断改变物体的线速度方向，维持物体做圆周运动． 2．向心力的来源 向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是 各力的合力或某力的分力，总之，只要达到维持物体做圆周运 动效果的力，就是向心力．向心力是按力的作用效果来命名 的．对各种情况下向心力的来源应明确．如：水平圆盘上跟随 圆盘一起匀速转动的物体[如图(a)]和水平地面上匀速转弯的汽 车，其摩擦力是向心力；圆锥摆[图(b)]和以规定速率转弯的火车， 向心力是重力与弹力的合力． 3．圆周运动中向心力的分析 (1)匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，这是物体做匀速圆周运动的条件． (2)变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心．合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向
高中物理向心力教案设计 在古典力学中，向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心(曲率中心)的合外力作用力。接下来是小编为大家整理的高中物理向心力教案设计，希望大家喜欢! 高中物理向心力教案设计一 教学内容分析： 背景分析： 向心力是人教版物理必修2第五章第6节内容。教材中由牛顿运动定律和向心加速度引入的向心力; 功能分析： 在教学大纲中属于B段要求。是本章的核心内容，又是天体运动的理论基础之一。通过对本章节的教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型的能力，复习旧知，强化受力分析能力，用学过的物理规律解释现实生活中的现象，提高学生学习兴趣。 结构分析： 教材先由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力的概念，接着利用圆锥摆粗略验证向心力表达式，最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。 资源分析： 可利用媒体展示现实中的圆周运动; 可利用带细线的小球模拟现实中的圆周运动，完成初步的“实例——模型”的转化。 可以利用课件展示由实物到模型的过程更容易让学生接受、理解、掌握、运用、提高; 可以利用实物投影给学生展示自我的机会，激发学生的学习兴趣; 学生情况分析： 知识储备情况： 学生熟练掌握了受力分析的方法，能独立完成对物体的受力分析; 已经学习过向心加速度的内容，知道向心加速度的表达式，方向;
已经学习过牛顿第二定律，知道合力和加速度的关系。 学习中的自我监控： 学会观察，从看到的现象中找到隐藏的规律; 能独立完成学案内容，结合观察到的现象得出自己对指“向圆心的合力的理解”，并敢于发表自己的看法; 懂得互助合作，且积极参与小组讨论。 教学目标： 知识与技能： 理解向心力的概念; 知道向心力大小与那些因素有关，理解公式的确切含义，并能用来计算; 会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析、讨论与圆周运动相关的物理现象; 过程与方法： 通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法; 体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用 情感态度和价值观： 培养学生实事求是的科学态度; 通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心; 通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体会物理规律与生活的联系。 教学策略设计： 教法与学法： 教法：采用媒体展示，提出问题，演示过程，指导实验，总结结论，反馈评价。 学法：独立观察、分析小结，发表见解，小组讨论，了解原理，动手操作实验，总结分析数据，验证理论，掌握理论，运用规律解决其他实际问题。 教学媒体设计：
向心力 一、【目标导航】 1．了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的． 2．体验向心力的存在，会分析向心力的来源． 3．掌握向心力公式的确切含义，并能应用向心力公式进行有关简单计算． 4．从牛顿第二定律角度理解向心力表达式． 5．初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理． 6．会测量、分析实验数据，获得实验结论， 二、【知识梳理】 1．向心力 (1)定义：做匀速圆周运动的物体受到 的合力叫做向心力． (2)大小：Fn= = = = (3)方向：沿 指向圆心． (4)验证向心力公式r mv F n 2 =的方法： ①创设匀速圆周运动的情景；②设计测量的具体方法；③测量并计算物体所受的合力； ④测量并计算物体做匀速圆周运动所需要的向心力；⑤将F 合与r mv 2 进行比较． (5)说明： ①向心力是按力的 命名的，不属于某一性质的力．充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力，也可以是各力的 或某力的 ，在受力分析时 （填“能”或“不能”）把向心力当作一个独立的力来分析． ②向心力的作用效果是只改变 ，不改变线速度的大小． ③由向心力公式可知，当角速度ω定时，所需向心力n F 与半径r 成 ；当线速度v -定时，所需向心力n F 与半径r 成 由圆锥摆实验可知，做匀速圆周运动的物体所受力与向心加速度的关系仍遵从 定律． 2．变速圆周运动和一般的曲线运动 (1)做匀速圆周运动的物体所需要的向心力就是物体受到的 ；做变速圆周运动的物体所受的合力并不始终指向圆心，其沿切线方向的分力产生 加速度，不断改变速度的 ，其沿半径方向的分力产生 加速度，不断改变速度的 ，即变速圆周运动中，只是沿半径方向的合外力提供向心力． (2)-般曲线运动：运动轨迹既不是 也不是 的曲线运动，称为一般曲线运
人教版高中物理必修二高一年级第五章第6节《向心力》 说课稿 一、实验器材 乐高科技组积木、乐高电机、拉力传感器、光电门传感器、数据采集器、铁架台、固定夹、细线、天平、打印纸质刻度尺 二、创新要点/改进要点 实验器材取自身边常见器材，由于乐高积木的易拆卸易组装特性主体部分采用乐高积木搭建。实验改装方便，可以让学生参与设计改进，提升学生的实验兴趣。并从定性到定量的分析与探究向心力的大小与各因素间的定量关系。 三、实验原理/设计思路 学生既有参与感，又有趣味性，还可以设计改造实验仪器，激发学生的创新意识，开发学生的创新潜力，培养学生的实验设计能力。可以定量的分析探究向心力，还可以验证向心力表达式。基于以上因素考虑，选择用乐高来搭建实验装置。 四、实验教学目标 (一)知识与技能：通过实验分析得出向心力公式、培养学生的动手能力、实验设计能力、 探究能力、数据分析处理能力。 (二)过程与方法：使学生体会控制变量法在实验过程中的运用，运用办公软件拟合数据。 (三)情感态度与价值观：由于乐高积木的加入，参与积极性高、趣味性强、能使学生合 作与交流，使学生感到科学研究并不是那么遥远。 五、实验教学内容 通过3个实验穿插整个教学过程。趣味实验-观察现象引入新课，感知实验-猜想向心力的影响因素不同材质小球末端拴上细线，通过旋转来感受向心力，分析影响向心力大小的因素。探究实验-分析研究各因素之间关系，用控制变量法对做匀速圆周运动的小球的向心力与圆运动半径、转速（角速度）、质量之间的关系进行探究，分别用EXCEL快速处理数据，画出相应图象，得出结论。 六、实验教学过程 (一)导入新课 观察小球从斜坡滑下，在漏斗里的运动现象引入新课，引发思考产生这个实验现象的原因是什么，向心加速度产生的原因又是什么
5.6 向心力 【学习目标】 1．了解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的。 2．体验向心力的存在，会分析向心力的来源。 3．掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。 4．能从牛顿第二定律角度理解向心力表达式。 【自主梳理】 一、向心力概念 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，这个合力就叫做向心力。 2．公式：F=____________=_____________=_____________ 3．方向：向心力方向始终指向，由于时刻改变，所以向心力是变力。 讨论：以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的． 图1所示：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． 图2所示：在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止。 图3所示：小物体与圆盘保持静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动。 图4所示：把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动所示。小球的向心力是由什么力提供的? 图1 图2 图3 思考：向心力是不是物体另外受到的一个力？怎样去寻找向心力？ 4．向心力的来源 （1）向心力是根据命名的力 （2）向心力的来源：可以是各种性质的单个力，也可以是几个力的或某个力的。 （3）匀速圆周运动物体提供向心力
二、变速圆周运动和一般曲线运动 阅读课本P53－P54思考回答以下问题： 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？ 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？ 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 . F n ： 向心分力，它产生 加速度，改变速度的 . ② 一般曲线运动的处理方法： 把一般曲线分割为许多极短的小段， 每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧 的弯曲程度不一样，表明它们具有不同 的半径。在分析质点经过曲线上某位置 的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。 例1：一个圆盘在水平面内匀速运动，角速度是4rad/s 。盘面上距盘中心0.10m 的位置有一个质量为0.10kg 的小物体与圆盘保持静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动。（1）分析小物体的向心力是由什么力提供的?（2）求小球受向心力的大小？ 例2：如右图所示的圆锥摆，摆球的质量为M ，摆线与竖线的夹角为θ，则小 球的向心力的大小等于 【自主训练】 1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是 （ ） 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 3．下列关于向心力的说法中正确的是 （ ） A ．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名 的，在受力分析时也应该画出 C ．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力 D ．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢 4．有一质量为m 的小物块，由碗边滑向碗底，该碗的内表面是半径为R 的圆弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，物块的运动速率恰好保持不变.则 （ ）
《向心力》教学设计 一、教学目标 1.知识与技能：理解向心力的概念；理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源，会根据向心力和牛顿第二定律分析、讨论与圆周运动相关的物理现象； 2•过程与方法：通过向心力概念的学习，体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用； 3.情感态度和价值观：培养学生实事求是的科学态度；通过实验探究，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心，体会物理规律与生活的联系。 二、教学重点、难点 1.教学重点 理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动屮供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源。 2.教学难点 理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中供求关系，理解在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力。 三、教学过程 （一）复习回顾： 知识回顾：匀速圆周运动向心加速度是如何定义的？其方向、物理
意义、表达式是什么? 1.定义：做匀速圆周运动的物体具有的总是指向圆心的加速度叫做向心加速度。 2•向心加速度的方向：指向圆心，时刻变化。 物理意义：描述物体速度方向变化快慢的物理量 3.向心加速度大小： V2十2 a n = y或a n=①厂 问题：②哪来的？即②是如何产生的？ （二）情景引入： 展示学习目标，出示人造地球一卫星绕地球运行的图片 问题1:请同学们观看动画，回答：（1）、地球绕太阳近似做什么运动？（2）、为什么地球绕太阳做这种运动，地球为什么没有飞出去？ 问题2：轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力。 学生冋答：凡与G平衡，合力为F, F即提供圆周运动的力。 2.认识向心力 请同学们在总结归纳上面问题的基础上，给出向心力的定义、方向、大小、特点及作用效果。 （1）定义：做匀速圆周运动的物体受到指向圆心方向的合力（用Fn 表示）
5.6 《向心力》教学设计 一、核心素养 通过《向心力》的学习探究过程，让学生体会科学紧密联系生活实践，拉近与科学的距离，让学生感受科学就在身边，发展对学习的积极性和学习兴趣。 二、教学目标 1. 了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力。 2. 知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的计算。 3. 通过对圆周运动的物体受力分析，体会到任何运动状态的变化都能找到动力学原因。 4. 创设物理情景，感受物理实验，学生通过对具体现象的分析，归纳向心力产生的来源，体会向心力是如何产生的。 三、教学重难点 1. 理解向心力的概念、公式。 2. 会在具体问题中分析向心力。 3. 理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源。 四、教学过程 1. 复习回顾，引出本节知识点。 已经学习了曲线运动中的一种典型运动——匀速圆周运动，请同学们回顾匀速圆周运动的特点。 匀速圆周运动中，圆周说明这是一个曲线运动，质点的速度方向时刻改变；匀速说明速度的大小不变。由此得出匀速圆周运动属于一种变速运动。能够导致速度发生变化说明质点有加速度，这个加速度与速度在方向上应该有什么关系呢？ 因为a与v垂直，v沿圆周的切线方向，那么a就沿半径方向指向圆心，我们把这样的加速度形象的称为向心加速度。向心加速度的方向始终指向圆心，与速度方向垂直。大小可以用公式进行计算。 由牛顿第二定律的表达式可知，加速度是由质点所受的合外力来提供的，因此向心加速度也是由做圆周运动的质点所受的合力来提供的。下面研究这个用来提供向心加速度的力。
2. 实验探究：运动与力的关系。 小组进行实验探究，用笔尖在白纸上确定一个圆心，将绳套的一端套在笔上，给小球蘸上印泥。将绳子放松为自由状态，即不把绳子绷紧，给小球一个垂直于绳子方向的初速度，纸上就会留下小球运动的轨迹。进行实验，观察小球的运动轨迹，并讨论分析产生这一轨迹的原因。 实验发现，小球先做匀速直线运动；后做匀速圆周运动。小球先后做这两种运动的原因是合外力不同，不同的力对用产生不同的运动性质。 3. 使物体做圆周运动的原因——向心力。 做匀速圆周运动的物体，其合外力时刻指向圆心，且与线速度方向垂直，形象称之为向心力。向心力就是做圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力。它的方向始终指向圆心，与线速度方向垂直。向心力的作用效果是产生向心加速度。已知向心力的计算公式和牛顿第二定律的表达式，可得向心力的计算公式。 向心力是一个根据它的效果而命名的效果力，只能说合外力提供了向心力，不能说物体受到向心力。 4. 梳理解题思路，练习应用。 清楚了匀速圆周运动的性质以及导致这一运动的力的关系，解题思路总结如下：①明确对象。 ②找轨迹、圆心、半径。 ③受力分析，找指向圆心的合力，即向心力。 结合这一思路，分析几种常见的圆周运动。 （1）细线的一端拴一个小球，另一端固定在天花板上，让小球在水平面内做圆周运动。 （2）一小物块紧贴着空心圆柱筒的侧壁，随着圆筒一起绕其中心轴做圆周运动。 五、随堂练习，判断概念对错。练习找具体情境中，做圆周运动物体的向心力。 六、作业 1. 课本课后习题1、2 2. 大册子P21 自我诊断1、2
第2节向心力 第1课时探究向心力大小的表达式 『学习目标要求』 1.采用控制变量法“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”。2.能分析归纳实验信息，形成与实验目的相关的结论。3.能够通过实验器材的改进与创新探究向心力大小的影响因素。 一、向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。 2.方向：始终沿着半径指向圆心。 3.作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小。 4.向心力是根据力的作用效果命名的，它由某个力或者几个力的合力提供。 『想一想』 做匀速圆周运动的物体，向心力的方向和速度方向之间有什么关系？向心力是恒力吗？ 『答案』向心力的方向与速度方向垂直；向心力的方向时刻变化，不是恒力。 二、向心力的大小 1.感受向心力 如图所示，绳子的一端拴一个小沙袋(或其他小物体)，将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动。 根据体验可知：(1)在沙袋质量一定的情况下，转动的越快，手受到拉力越大，向心力越大。
(2)在沙袋质量一定、转动速度与第(1)次近似相同的情况下，半径越大，手受到拉力越大，向心力越大。 (3)在(2)中若换用质量更大的沙袋，则会感觉到手受到的拉力变大，向心力变大。 2.探究向心力大小的表达式 (1)实验仪器 向心力演示器 (2)实验思路 采用控制变量法 ①在小球的质量和角速度不变的条件下，改变小球做圆周运动的半径。 ②在小球的质量和圆周运动的半径不变的条件下，改变小球的角速度。 ③换用不同质量的小球，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作。 (3)数据处理：分别作出F n－ω2、F n－r、F n－m的图像。 (4)实验结论 ①在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比。 ②在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比。 ③在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比。 探究1定性探究影响向心力大小的因素 『例1』(2020·山东邹城市一中高二月考)如图所示，同学们分 小组探究影响向心力大小的因素。同学们用细绳系一个小沙袋 在空气中甩动，使小沙袋在水平面内做圆周运动，来感受向心 力。 (1)下列说法中正确的是________。 A.保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
6 向心力 知识点一 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是由于它受到了指向圆心的合力． 2．方向 始终沿着半径指向圆心，与线速度垂直，时刻发生改变． 3．表达式 (1)F n ＝m v 2 r ；(2)F n ＝mω2r . 4．来源 (1)向心力不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的．它是根据力的作用效果来命名的． (2)凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种力，都是向心力．匀速圆周运动的向心力一定是其合力． 5．实验验证
如图甲所示，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． (1)钢球在水平面内做圆周运动，其受力如图乙所示，重力mg和拉力F T的合力F＝mg tanθ. (2)用秒表测出钢球运动n圈所用的时间t，测出钢球的轨道半径r， 则钢球的线速度v＝2πnr t，钢球受到的向心力F n＝ 4π2mrn2 t2. (3)比较合力F和F n的大小，得出结论：钢球受到的向心力等于钢球受到的指向圆心的合力． 我们在对物体受力分析时能否分析向心力？ 提示：不能，因为向心力是效果力，是由其他力提供的． 知识点二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Fτ，此分力产生切向加速度aτ，描述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，描述速度方向变化的快慢． 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，每一小段可看做一小段圆弧．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．
2019-2020年高中物理人教版必修2教学案：第五章 第6节 向心力(含解 析) 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 2 r 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5-6-1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 2 r ＝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。
图5-6-1 (2)求向心力： ①可用F n ＝m v 2 r 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5-6-2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？