高一物理人教版2019年必修第二册《向心力》教案.pdf

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人教版（2019）物理学科高一年级必修第二册
《向心力》教学设计
课题名 《向心力》 课型 新授课
1、理解向心力的概念。
教学目标
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。
重点：
概念以及物理量之间的联系；确定圆周运动各点运动快慢的方法
教学重难点
难点：
理解匀速圆周运动线速度方向，理解线速度、角速度的物理意义
教学环节 教学过程
【巩固】
1. 什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动？

、角速度和周期?

课堂导入
、角速度和周期之间的关系
【导入】
课本 P27[问题？]
做圆周运动的物体，其运动状态不断变化，说明物体一定受到了力的作用，
那么迫使物体做圆周运动的力，其方向有什么特点呢？——牛顿第一定律
1 : .
圆周运动受力分析

1. 飞椅与人受到哪些力？所受合力的方向有什么特点？









2. 转弯的赛车是否受到摩擦力？

赛车受到的合力有何特点？










3. 使链球做圆周运动的力指向何方？
知识精讲


4. 使地球绕太阳做圆周运动需要力吗？指向哪里？
2 : .
一、向心力

2．方向
向心力的方向始终指向圆心，由于方向时刻改变，所以向心力是变力．
3．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．

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。
二、向心力的来源
向心力是根据力的作用效果命名，由某个力或几个力的合力提供.
向心力来源可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力.

几种常见的实例如下：
实例 向心力 示意图
用细线拴住的小球在竖直 绳子的拉力和重力的合力
面内转动至最高点时 提供向心力，F ＝F＋G
向
用细线拴住小球在光滑水 线的拉力提供向心力，F
向
平面内做匀速圆周运动 ＝F
T
物体随转盘做匀速圆周运 转盘对物体的静摩擦力提
动，且相对转盘静止 供向心力，F ＝F
向 f

小球在细线作用下，在水平 重力和细线的拉力的合力
面内做圆周运动 提供向心力，F ＝F
向 合



3 : .
三、探究向心力大小的表达式

影响向心力大小的因素很多，我们需要采用控制变量的方法来进行实
验——向心力演示器
2. 实验步骤：
①保持 和 r 相同，研究小球做圆周运动所需向心力 F 与质量 m 之间的关系
n
(钢球—铝球)，记录实验教据。
②保持 m 和 r 相同，研究小球做圆周运动所需向心力 F 与角速度 之间的关
n
系( )，记录实验数据。
不同
③保持 和 m 相同，研究小球做圆周运动所需向心力 F 与半径 r 之间的关
n
系(r 不同)，记录实验数据。
3. 实验结果：
做匀速圆周运动所需向心力 F 的大小，在质量和角速度一定时，与半径
n
成正比；在质量和半径一定时，与角速度的平方成正比；在半径和角速度一
定时，与质量成正比。
【总结】精确的实验表明，向心力的大小可表示为
v 2 4 2
F  m r F  mv
F  m 2r  m n 2 n
T
n r

四、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
1、变速圆周运动的受力特点
（1）当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。
（2）可以把 F 分解为与圆周相切的 F 和指向圆心的 F ，F 使小物体的速度
合 t n t
越来越大，F 提供小物体做圆周运动所需要的向心力。
n
4 : .






[结论]：变速圆周运动所受的合力 F 部分提供向心力