资源简介

(共20张PPT)
试一试
手不触碰小球的情况下，能否让小球跨过障碍物移动到盒子中？
实验仪器：杯子、小球
6.2 向心力
学习目标
1.知道向心力是根据力的效果命名的，会分析向心力的来源。
2.感受影响向心力大小的因素，通过数字化实验探究它们之间的关系。
3.掌握向心力的表达式，能够计算简单情境中的向心力。
4.知道变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法。
新知探秘
实例一：绳拉小球，在水平面上做匀速圆周运动（忽略摩擦力）
新知探秘
实例一：绳拉小球，在水平面上做匀速圆周运动（忽略摩擦力）
G
FN
F拉
O
F拉
F拉
F拉
v
v
v
O
FN与G相平衡，合力为F拉
特点：合力F拉指向圆心，且与v垂直
新知探秘
实例二：飞椅与人一起做匀速圆周运动
新知探秘
实例二：飞椅与人一起做匀速圆周运动
r
O
FT
G
F合
合力为重力与拉力的合力F合
特点：合力指向圆心，且与v垂直
F合
F合
F合
v
v
v
O
一、向心力
总指向圆心，始终与速度垂直。
做圆周运动的物体受到的指向圆心方向的合力。
只改变速度方向，不改变速度的大小。
4.向心力是效果力，它可以是某一个力，也可以是几个力的合力或是某一个力的分力。
3.效果：
2.方向：
1.定义：
科学探究一：感受向心力
实验器材：质量不同的小球（每组三个）
实验结论：
猜想向心力的大小与物体的质量、角速度、轨道半径等因素有关系。
二、向心力的大小
(定性实验)
猜想向心力的大小可能与哪些因素有关？并实验感受
二、向心力的大小
科学探究二：探究向心力的大小
实验器材：朗威DISLab数据采集器、
光电门、力传感器、
便携式数据终端或计算机、
向心力实验器、
DISLab8.0软件
实验目的：探究向心力的大小与质量、半径、角速度的定量关系
实验方法：控制变量法
力传感器
光电门
向心力实验器
数据采集器
便携式数据终端
二、向心力的大小
科学探究二：探究向心力的大小
F/N
w/（rad/s）
二、向心力的大小
科学探究二：探究向心力的大小
注意事项：
每次实验点击“开始记录数据”后都需要点击“传感器调零”的操作。
每次转动水平支架，需要一名同学固定好装置，另一名同学尽量大力气转动支架，便于获得较多组数据。
数据采集，实验中需要测量5组数据，再进行数据拟合。
数据保存，在右下方有照相机 按钮，进行保存。
二、向心力的大小
科学探究二：探究向心力的大小
实验结论
②在质量m和角速度ω一定时， Fn ∝r。
③在半径r和角速度ω一定时， Fn ∝m。
①在质量m和半径r一定时， Fn∝ω2 。
精确实验表明
学以致用
想想课前做的小实验，你能解释快速做圆周运动的小球为什么不会掉下来吗？（忽略摩擦）
G
F合
FN
G
FN
FNy
FNx
学以致用
有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动。转动角速度为ω，挑战选手质量为M，在随盘转动的过程中挑战选手可看作质点，与圆盘之间的动摩擦因数为μ，求挑战选手跳到距离轴多远位置范围是安全的。
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
思考与讨论：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？
O
O
Fn
F合
v
Fn
Ft
v
F合
切向力Ft ：垂直半径方向的合力
向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）的合力
Ft
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
改变速度的大小
改变速度的方向
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
一般曲线各个位置的弯曲程度不一样，但可以把该曲线分割为许多很短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧。质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法处理了。
r1
r2
处理一般曲线运动的方法：
课堂小结
2.方向：
1.定义：
总指向圆心，与速度垂直。
做圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
4.大小：
向心力
5.注意区别匀速圆周运动和变速圆周运动
只改变速度方向，不改变速度的大小。
3.效果：
作业布置
2.探究作业：自制水流星
1.课后习题3、4

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