6.2向心力導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實(shí)例分析知道什么是向心力，并且理解向心力是由某個(gè)力或者幾個(gè)力的合力提供，向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。2.通過實(shí)驗(yàn)感受向心力的大小與那些因素有關(guān)，通過實(shí)驗(yàn)探究向心力大小的表達(dá)式，并通過力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系計(jì)算簡單情境中的向心力。3.通過實(shí)例分析及從力的分解角度了解變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小及方向改變的原因，從極限的角度了解一般曲線運(yùn)動(dòng)的分析方法。二、課前自主學(xué)習(xí)Ⅰ.復(fù)習(xí)檢測1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小________，但方向________，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是____________運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)________、________、________、________和________都不變。2.v與ω的關(guān)系_____________；ω與T的關(guān)系式______________。3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體沿光滑斜面勻加速下滑，物體受幾個(gè)力？求合力？（重力加速度為g）4.如圖所示，質(zhì)量為m的小球隨車廂一起向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)，分別用合成法和分解法求小球的合力？Ⅱ.課前預(yù)習(xí)（書讀百遍，其義自見）：閱讀課本完成填空。1.向心力:做__________________運(yùn)動(dòng)的物體,會(huì)受到指向_____的合力,這個(gè)合力叫做向心力.

2.向心力總是指向_____________只改變速度的______________而不改變速度的_________________3.向心力是根據(jù)力的_______________選填“性質(zhì)”或“效果”)命名的.

4.向心力大小的公式Fn=______=三、課堂探究任務(wù)一：向心力及向心力的來源問題1.游樂場里有各種有趣的游戲項(xiàng)目。空中飛椅因其刺激性而深受很多年輕人的喜愛。飛椅與人一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特點(diǎn)？問題2.如圖6-3甲所示，小球在細(xì)線的牽引下在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球受哪些力？豎直方向的重力、支持力是什么關(guān)系？合力是什么力？如果繩子斷了，什么力消失了？小球還能做圓周運(yùn)動(dòng)嗎？繩子給小球的作用力在整個(gè)過程中有什么特點(diǎn)？問題3.如圖6-3乙所示，物塊在水平圓盤上隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物塊受哪些力？豎直方向的重力、支持力是什么關(guān)系？如果圓盤光滑，物塊還能做圓周運(yùn)動(dòng)嗎？什么力對(duì)物塊做圓周運(yùn)動(dòng)起了作用？問題4.圖6-3乙中的物體與圖6-3甲中的小球都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力的作用效果是否也應(yīng)該相似？你想到了什么？問題5.如圖6-3丙所示，小球在細(xì)繩的牽引下在空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)的軌跡的圓心在哪？小球受哪些力？小球所受合力的作用效果是否也應(yīng)該和乙中的物體與甲中的小球相似？你想到了什么？問題6.圖6-3丙中的小球是否真的受到一個(gè)指向圓心的力？從力的合成角度看，這個(gè)力是什么？從力的分解角度看，這個(gè)力又是什么？問題7.向心力是否一定是一個(gè)真實(shí)的力？向心力是否可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力？歸納總結(jié)：一、向心力及向心力的來源1.向心力：____________________________________________________________，符號(hào)為。2.向心力方向：，始終與__垂直，只改變__，而不改變。3.向心力是根據(jù)力的__(選填“性質(zhì)”或“效果”)命名的。4.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力可以由_____________________________________________________。針對(duì)訓(xùn)練1.如圖所示，汽車以速度V通過一半圓形拱橋的頂點(diǎn)時(shí)，關(guān)于汽車受力的說法正確的是（）A.汽車受重力、支持力、向心力B.汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力、向心力C.汽車的向心力是重力D.汽車的重力和支持力的合力提供向心力任務(wù)二：向心力的大小rr問題1.通過下面的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，你感受向心力的大小與那些因素有關(guān)。當(dāng)繩子的長度和重物的質(zhì)量不變時(shí)，重物旋轉(zhuǎn)的速度越快時(shí)感受繩上拉力的變化？當(dāng)繩子的長度和旋轉(zhuǎn)速度不變時(shí)，重物的質(zhì)量越大時(shí)感受繩上拉力的變化？當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度和重物的質(zhì)量不變時(shí)，繩子越長時(shí)感受繩上拉力的變化？問題2.閱讀教材P28實(shí)驗(yàn)，在圖6.2-4所示的向心力演示儀中，向心力是由誰來提供？怎樣粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值？問題3.觀看實(shí)驗(yàn)視頻回答下列問題：當(dāng)m和ω一定r也相同時(shí)，F(xiàn)1：F2=_________，說明向心力____________。（2）當(dāng)r和ω一定而m不同時(shí)，m1：m2=1：2，F(xiàn)1：F2=_________，說明Fn與m成___________關(guān)系。（3）當(dāng)m和ω一定而r不同時(shí)，r1：r2=2：1，F(xiàn)1：F2=_________，說明Fn與r成___________關(guān)系。（4）當(dāng)m和r一定而ω不同時(shí)，ω1：ω2=1：2，F(xiàn)1：F2=_________；ω1：ω2=1：3，F(xiàn)1：F2=_________，說明Fn與ω2成________關(guān)系。歸納總結(jié)：二、向心力的大小向心力大小的公式：______________________________________________________________。針對(duì)訓(xùn)練2.甲、乙兩個(gè)物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量之比為1∶2，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1∶2，在相同時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過60°角，乙轉(zhuǎn)過45°角。則它們的向心力之比為（）A．1∶4B．2∶3C．4∶9 D．9∶16針對(duì)訓(xùn)練3.長為L的細(xì)線，一端拴一質(zhì)量為m的小球(可看成質(zhì)點(diǎn))，另一端固定于O點(diǎn)，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為α?xí)r，求：(1)細(xì)線的拉力大小F；(2)小球運(yùn)動(dòng)的向心力大小和線速度的大小；(3)小球運(yùn)動(dòng)的角速度及周期。任務(wù)三：變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)問題1.通過前面的學(xué)習(xí)知道，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向始終指向圓心，而變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向不指向圓心。當(dāng)物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，若F合方向與v的方向夾角小于900時(shí)，此時(shí)把F合分解為兩個(gè)互相的分力：跟圓的Ft和指向的Fn，其中Ft只改變v的，F(xiàn)n只改變v的。若F合方向與v的方向夾角大于900時(shí)，同理也把F合分解為兩個(gè)互相的分力：跟圓的Ft和指向的Fn，F(xiàn)t改變v的，F(xiàn)n改變v的。圖6.2-6問題2.閱讀P30教材內(nèi)容，運(yùn)動(dòng)軌跡既不是_______也不是_______的一般曲線運(yùn)動(dòng)，盡管這時(shí)曲線各個(gè)位置的___________不一樣，但在研究時(shí)，可以把這條曲線______為許多很短的，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看作（圖6.2-6）。這樣，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用____________________________來處理了。歸納總結(jié)：三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力產(chǎn)生兩個(gè)方向的效果：跟圓周的分力Ft，只改變物體速度的__________；指向的分力Fn，只改變物體速度的___________。2.一般曲線運(yùn)動(dòng)