课型:新授编写人:赵财昌审核人:姜杰富编写时间:2015-3 编号:
§5.6向心力(第二课时)
学习目标:
1.理解向心力的来源,并能用向心力公式来进行计算。
2.知道变速圆周运动中向心力的来源,知道合外力的作用效果。
学习重点:
1.理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
2.理解向心力的来源,并能用来进行计算。
方法指导: 自主学习、交流讨论、自主归纳、练习
【课前预习】
1.向心加速度公式:a===
向心力公式:F===
2.向心力的定义
。
3.变速圆周运动的向心力的来源?
预习自测
1.如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况是( )。
A
A.重力、支持力
B.重力、向心力
C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力
D.重力、支持力、向心力、摩擦力
2.质量为m的小球,用长为L的线悬挂在O点,在O点正下方L/2处有一光滑的钉子O/,把小球拉到与O/在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示,将小球从静止释放,当球第一次通过最低点P的瞬间:
A.小球速率突然减小
B.小球角速度突然减小
C.小球的向心加速度突然减小
D.摆线上的张力突然变大
3.如图质量为25kg的小孩坐在秋千板上,小孩离拴绳子的栋梁2.5m.如果秋千板摆到最低点时,速度为3m/s,问小孩对秋千板的压力是多大?
N
G【课堂探究】
探究一:变速圆周运动的向心力
思考1:匀速圆周运动向心力的来源
思考2:变速圆周运动向心力的来源
做变速圆周运动的物体受力有什么特点?受力的方向和大小如何确定?(阅读教材P24页)
F
F t
F n
结论:径向力Fn:只改变速度的方向;
切向力Ft:只改变速度的大小。
练习:一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小.图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是哪个( )
A、
B、
C、
D、
F
N
F
M
M
M
M
N
N
N
FF
探究二: 向心力来源分析及公式的应用
【例1】如图,质量为m的小物体在水平转台上随转台以周期T作匀速圆周运动,物体到转轴的距离为d、物体与转台摩擦因素为μ,求:(1)物体所需要的向心力?(2)物体所受到的转台对它的支持力?摩擦力?(3)为使物体保持距离d随转台一起转动,转台转动的角速度应满足什么条件?
练习1、如图,半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动,小橡皮块紧帖在圆筒内壁上,它与圆筒的摩擦因数为μ,现要使小橡皮不落下,则圆筒的角速度至少多大?
【例2】质量为m小球做圆锥摆时细绳长L,与竖直方向成θ角,求小球做匀速圆周运动的角速度ω和周期T
练习2:
【课后巩固】
1.一个小球在竖直放置的光滑圆环内槽里做圆周运动,则关于小球加速度方向的描述正确的是 ( )
A.一定指向圆心 B.一定不指向圆心
C.只在最高点和最低点时指向圆心 D.不能确定是否指向圆心2.作匀速圆周运动的物体,其加速度的数值必定 ( )
A.跟其角速度的平方成正比 B.跟其线速度的平方成正比C.跟其运动的半径成反比 D.跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比
3.质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么 ( )
A.下滑过程中木块加速度为零 B.下滑过程中木块所受合力大小不变
C.下滑过程中木块受合力为零 D.下滑过程中木块所受的合力越来越大
4.现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施。“魔盘”转动很慢时,盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开.当盘的转速逐渐增大时,盘上的人便逐渐向边缘滑去,离转动中心越远的人,这种滑动的趋势越厉害.
设“魔盘”转速为6转/分,一个体重为30 kg的小孩坐在距离轴心1 m处(盘半径大于1 m)随盘一起转动(没有滑动).这个小孩受到的向心力有多大?这个向心力是由什么力提供的。