2. 匀速圆周运动的向心力和向心加速度课程导入及其完整教案

高一物理必修2 2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度导学案(一) 班级: 学习小组: 组内编号: 姓名: 组内评价: 教师评价: 2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度(一)

【学习目标】

1.知道物体做匀速圆周运动的条件，理解向心力的概念。

2.知道影响向心力大小的因素，掌握计算向心力的方法。

3.理解向心加速度的概念，掌握计算向心加速度的方法。

【重点和难点】

向心力概念的建立及实验探究向心力的大小.

【自主学习】

一、向心力：

任务一：阅读课本P25页，回答以下问题：

1.如图2-2-1，如果桌面光滑，用力抡动细绳，使物体做匀速圆周运动，物体的受到哪几个什么力的作用?

，其合外力的方向如何？

2.如图2-2-2中，月球受到

力的作用，其合外力指向

“旋转秋千”受到

力的作用，其合外力指向

这两个物体所受的合外力与线速度方向有什么关系？

，它只是改变了线速度的

，没有改变线速度的

。

3. 向心力的定义：做匀速圆周运动的物体所受合力方向指向_____,这个力叫做向心力。物体做匀速圆周运动的条件：合力始终指向_____。

4.分析下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？

①人造地球卫星绕地球运动时；

②小球在光滑的水平桌面上运动；（如图2）

③小球在水平面内运动；（如图3即课本图2-2-2）

④玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；（如图4）（不计摩擦）

⑤使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。（如图5）

结论：

3.向心力大小的表达式：F=

=

=

=

4.回答P27页的讨论交流

二、向心加速度：

任务三：阅读课本P28页，回答：

1.向心力的作用是:不断改变物体的_______,不改变物体的______. 2.向心加速度的定义:做匀速圆周运动的物体,它的加速度指向______,这个加速度称为向心加速度.向心加速度的方向时刻________. ③表达式：a=

=

=

=

【合作探究】

【例1】关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（

）

A．匀速圆周运动就是匀速运动

B．匀速圆周运动是匀加速运动

C．匀速圆周运动是一种变加速运动

D．匀速圆周运动的物体处于平衡状态

【例2】“神舟”五号飞船发射升空后,进入椭圆轨道,然后实施变轨进入距地球表面343km的圆形轨道.已知飞船质量为8000kg,飞船约90min绕地球一圈,地球半径取6.37×103km,试求飞船在变轨成功后的向心加速度及其所受的向心力.

【例3】水平圆盘上有两个质量相同的物体A和B，可视为质点. 用水平轻绳a、b以图中所示的方式连接，两绳长相同. 现在使圆盘以过圆心的竖直线OO为轴匀速转动，O 物体A、B随之转动而不打滑.若忽略摩擦，两绳的拉力之比为（

）

A A. 3：2

B. 2：3

C. 1：1

D. 2：1

a B b 【当堂检测】

，

1. 关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关O

系，下列说法中正确的是：(

) A．角速度大的向心加速度一定大

B．线速度大的向心加速度一定大

C．线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大

D．周期小的向心加速度一定大

2．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，在相同时间，

总结向心力的来源：

任务二：阅读课本P25-27页，

1.亲手体验P25页图2-2-1的实验，回答：

半径不变，增大速度，拉力怎样变化？

速度不变，增大半径，拉力怎样变化？

增大小球的质量，其它条件不变，拉力怎样变化？

猜想：向心力可能与哪些因素有关：

2.阅读课本P26-27页：实验探究向心力的大小，回答：

实验方法：注意控制的变量

①保持ω和r相同,向心力F与质量m成_______ ②保持m和r相同,向心力F与角速度ω2成_____ ③保持ω和m相同,向心力F与半径r成_______

开元中学高效课堂导学案 高一物理必修2 编制：冯军 1 里甲转过60°角，乙转过45°角。则它们的向心力之比为（

）

A．1∶4

B．2∶3

C．4∶9

D．9∶16 3.在长0.2m的细绳的一端系一小球,绳的另一端固定在光滑水平桌面上,使小球以0.6m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,求小球运动的向心加速度和角速度.

4.质点做半径为r的匀速圆周运动,其向心力大小为F,当它的半径不变,角速度增大到原来的2倍时,其向心力的大小比原来增大了15N,则原来的向心力大小F是多大?