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1、复习:复习:(11)什什么么是是匀匀速速圆圆周周运运动动?(22)描描述述匀匀速速圆圆周周运运动动快快慢的物理量有哪几个?慢的物理量有哪几个?(33)上述物理量之间有什)上述物理量之间有什么关系?么关系?本节课的学习目标:本节课的学习目标:11、理解什么是向心力和向心加速度。、理解什么是向心力和向心加速度。22、知道向心力和向心加速度的求解公式。、知道向心力和向心加速度的求解公式。33、能用、能用向心力和向心加速度的公式初步解决向心力和向心加速度的公式初步解决一些问题。一些问题。第五节第五节 向心力向心力 向心加速度向心加速度探究课题一:探究课题一:小球此时受到哪些力的作用?小球此时受到哪些力
2、的作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?这个力起什么作用?小球为何做匀速圆周运动?小球为何做匀速圆周运动?To 1.gsp结论一:结论一:做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的物物体体受受到到一一个个指指向向圆圆心心的的合力的作用,这个力叫合力的作用,这个力叫向心力向心力。(。(按效果命名按效果命名)向心力指向圆心,方向不断变化。向心力指向圆心,方向不断变化。向心力的作用效果向心力的作用效果只改变运动物体的速只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。度方向,不改变速度大小。探究课题二:探究课题二:向心力的大小与哪些因素有关?是什么关系向
3、心力的大小与哪些因素有关?是什么关系?提出问题提出问题提出问题提出问题猜想与假设猜想与假设猜想与假设猜想与假设制定计划与设计实验制定计划与设计实验制定计划与设计实验制定计划与设计实验进行实验与收集证据进行实验与收集证据进行实验与收集证据进行实验与收集证据交流与合作交流与合作交流与合作交流与合作评估评估评估评估分析与论证分析与论证分析与论证分析与论证提示:科学探究过程提示:科学探究过程定量的研究定量的研究实验次数不变的物理量变化的物理量实验结果1 1r、m使使m1=2m22 2m、r使使r1=2r23 3m、r使使2=21FF11=22FF22FF11=22FF22FF22=44FF11结论二:
4、结论二:通过变量控制法实验发现,向心力大小与物通过变量控制法实验发现,向心力大小与物体的质量体的质量mm,运动的半径,运动的半径rr,角速度,角速度有关系。有关系。mm,rr越大,向心力越大。越大,向心力越大。匀速圆周运动所需要的向心力大小可由公式匀速圆周运动所需要的向心力大小可由公式FF=m rm r22表示,又因为表示,又因为=vv/rr,所以,所以FF=mvmv22/rr。探究课题三:探究课题三:做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,有没有加速度?有没有加速度?若有,加速度的大小、方向如何?若有,加速度的大小、方向如何?结论三:加速度的大小a=r2=v2
5、/r,方向与向心力的方向相同,总是指向圆心的,我们把这种加速度称为向心加速度。向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小。To 2.gsp本节课知识结构本节课知识结构【例例题题11】下下面面的的说说法法对对吗吗?如如果果不不对对,说说明明错错在哪里:在哪里:(11)用用绳绳子子拴拴着着小小球球在在光光滑滑的的水水平平面面上上做做匀匀速速圆圆周周运运动动,小小球球受受四四个个力力作作用用,分分别别是是重重力力、支支持力、绳子的拉力和向心力。持力、绳子的拉力和向心力。(22)有人说根据公式)有人说根据公式aa=rr22可知可知,加速度与半加速度与半径成正比,也有人说根据公式径成正比,也有人说根据
6、公式 aa=vv22/rr可知可知,加速加速度与半径成反比。度与半径成反比。【例题例题22】如图所示,一个大轮通过皮带带如图所示,一个大轮通过皮带带动小轮转动,皮带和两轮之间无相对滑动,动小轮转动,皮带和两轮之间无相对滑动,大轮的半径是小轮半径的大轮的半径是小轮半径的22倍,大轮上的一倍,大轮上的一点点SS离转动轴的距离是半径的离转动轴的距离是半径的1/31/3当大轮边当大轮边缘上缘上PP点的向心加速度是点的向心加速度是0.12m/s0.12m/s22时,大轮时,大轮上的上的SS点和小轮边缘上的点和小轮边缘上的QQ点的向心加速度点的向心加速度各为多大?各为多大?【例题3】如图所示,有一质量为m
7、的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内.已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为,半球形碗的半径为R,求小球做圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力.To 3.gsp【例例22】如如图图所所示示,一一圆圆盘盘可可绕绕一一通通过过圆圆盘盘中中心心OO且且垂垂直直于于盘盘面面的的竖竖直直轴轴转转动动,在在圆圆盘盘上上放放置置一一个个木木块块,当当圆圆盘盘匀匀角角速速转转动动时时,木木块随圆盘一起运动,那么块随圆盘一起运动,那么 AA木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心BB木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心CC因因为为木木块块随随圆圆盘盘一一起起运运动动,所所以以木木块块受受到到圆圆盘盘对对它它的的摩摩擦擦力力,方向与木块的运动方向相同方向与木块的运动方向相同 DD因为摩擦力总是阻碍物体的运动,所以木块所受到圆盘对它因为摩擦力总是阻碍物体的运动,所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反的摩擦力的方向与木块的运动方向相反 课后作业:课后作业:(11)观观察察日日常常生生活活中中,常常见见的的圆圆周周运运动动有有哪哪些?分析向心力由什么力提供?些?分析向心力由什么力提供?(22)课本)课本PP95-9695-96:11、33、66、77。