向心力

时间：2017-01-10 07:23:57 来源：免费论文网

篇一：向心力的定义

? 向心力的定义：

在圆周运动中产生向心加速度的力。

。

? 向心力的特性：

1、向心力

总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小，大小，方向总是指向圆心（与线速度方向垂直），方向时刻在变化，是一个变力。向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供。

2、轻绳模型

Ⅰ、轻绳模型的特点：

①轻绳的质量和重力不计；

②可以任意弯曲，伸长形变不计，只能产生和承受沿绳方向的拉力；

③轻绳拉力的变化不需要时间，具有突变性。

Ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用

小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题：

①临界条件：小球通过最高点，绳子对小球刚好没有力的作用，由重力提供向心力：

②小球能通过最高点的条件：

③不能通过最高点的条件：

了轨道）

3、轻杆模型：（当时，绳子对球产生拉力）（实际上小球还没有到最高点时，就脱离

Ⅰ、轻杆模型的特点： ①轻杆的质量和重力不计； ②任意方向的形变不计，只能产生和承受各方向的拉力和压力；

③轻杆拉力和压力的变化不需要时间，具有突变性。

Ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用

轻杆的一端连着一个小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点时，轻杆对小球产生弹力的情况：

①小球能通过最高点的临界条件：（N为支持力）

②当时，有（N为支持力） ③当时，有（N=0）

④当时，有（N为拉力） ? 周期、频率、转速的定义：

1、周期：做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期，用T表示，单位为秒（s）。

2、频率：做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率，用f表示，单位为赫兹（Hz）。

3、转速：做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，用n表示，单位为转每秒（r/s）。

4、v、ω、T、f、n的关系：，，。

周期，频率与线速度、角速度的关系：

篇二：向心力教学设计

向心力教学设计

大石桥市高级中学赵新

一、教学内容分析：

1. 背景分析：

向心力是人教版物理必修2第五章第6节内容。教材中由牛顿运动定律和向心加速度引入

的向心力；

2. 功能分析：

在教学大纲中属于B段要求。是本章的核心内容，又是天体运动的理论基础之一。通过

对本章节的教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型的能力，复习旧知，强化受力分

析能力，用学过的物理规律解释现实生活中的现象，提高学生学习兴趣。

3. 结构分析：

教材先由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力的概念，接着利用圆锥摆粗略验证向心力

表达式，最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。

4. 资源分析：

（1）可利用媒体展示现实中的圆周运动；

（2）可利用带细线的小球模拟现实中的圆周运动，完成初步的“实例——模型”的转化。

（3）可以利用课件展示由实物到模型的过程更容易让学生接受、理解、掌握、运用、提高；

（4）可以利用实物投影给学生展示自我的机会，激发学生的学习兴趣；

二、学生情况分析：

1. 知识储备情况：

（1）学生熟练掌握了受力分析的方法，能独立完成对物体的受力分析；

（2）已经学习过向心加速度的内容，知道向心加速度的表达式，方向；

（3）已经学习过牛顿第二定律，知道合力和加速度的关系。

2. 学习中的自我监控：

（1）学会观察，从看到的现象中找到隐藏的规律；

（2）能独立完成学案内容，结合观察到的现象得出自己对指“向圆心的合力的理解”，并敢

于发表自己的看法；

（3）懂得互助合作，且积极参与小组讨论。

三、教学目标：

1. 知识与技能：

（1）理解向心力的概念；

（2）知道向心力大小与那些因素有关，理解公式的确切含义，并能用来计算；

（3）会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析、讨论与圆周运动相关的物理现象；

2. 过程与方法：

（1）通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法；

（2）体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用

3. 情感态度和价值观：

（1）培养学生实事求是的科学态度；

（2）通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心；

（3）通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体会物理规律

与生活的联系。

四、教学策略设计：

1. 教法与学法：

（1）教法：采用媒体展示，提出问题，演示过程，指导实验，总结结论，反馈评价。

（2）学法：独立观察、分析小结，发表见解，小组讨论，了解原理，动手操作实验，总结

分析数据，验证理论，掌握理论，运用规律解决其他实际问题。

2. 教学媒体设计：

视频：（1）水流星，双人滑冰，飞车走壁，三个过程，其中加入由实物图片到素描图片到模型

的演化过程。

幻灯片：辅助展示教学过程

黑板：出示标题，竖直圆周运动一般位置的受力分析图，例题讲解。

3. 教学过程设计：

导入新课：

（1）情景导入：利用视频，利用带细线的小球做圆周运动

（2）复习导入：观察模拟后完成学案。

学案内容：

（3）小结：物体做匀速圆周运动是因为受到力的作用，这些力的合力指向圆心，我们把这

个指向圆心的合力叫向心力。

教师活动：带细线的小球圆周运动；提出问题“为什么物体没飞出去而是沿圆周运动？”根据

学生发言总结，给出向心力定义。

学生活动：考虑为什么小球没有沿着直线飞出去，而是沿一个圆周运动；对小球进行受力分析；

完成学案内容并进行小组讨论。

目的：引起学生兴趣，引发学生思考。

推进新课：

一、利用圆锥摆粗略验证向心力表达式：

原理：A由受力分析得到向心力：

测量小球的重力mg，小球到选点的竖直高度h，小球圆周运动的半径r。

得出：Fn?mgtan??mgr h

B有计算公式得到向心力：

测量物体转动n圈用的时间t计算出周期T，根据公式计算出角速度?

根据向心力公式：Fn?2?T ?m?2r

根据数值验证公式mgtan??m?2r

目的：验证向心力的公式，激发学生探索物理规律的兴趣，提高学生设计实验的能力。

二、向心力

（1）向心力的来源：通过刚才的学习我们知道了圆周运动是因为物体受到了指向圆心的合

力，下面我们继续观察一些运动，找出他们的向心力。

视频展示：双人滑冰，飞车走壁。

教师活动：播放视频，让学生分析视频中的物体的受力情况，找出向心力是由哪些力合成的，学生活动：观看视频，分析受力，与同组同学讨论，到讲台讲解自己的观点与全班同学交流。目的：进一步体会向心力的来源，明确学生对向心力的认识——是物体受到的指向圆心的合

力。通过视频演示提高学生 “实物运动——物理模型——物理规律”的认知能力。

激发学生的表现欲望，锻炼学生的表达能力，交流能力。对学生认知向心力这一概念

的程度进行检测。

（2）向心力的大小：针对上面三个实例进行“简化—建模—受力分析”列出表达式。

课堂训练：

二、变速圆周运动和一般曲线运动

展示视频：过山车、链球比赛

让学生讨论链球为什么会越来越快。从的角度来理解，指出这两个的共同点，除了有指向圆心的（径向）合力以外，还受到一个切向方向的力。

展示图片：赛车

这个是完整的圆周运动吗？可不可以看作是圆周运动的一部分？

课堂小结：（1）向心力并不是像重力，弹力，摩擦力那样的按力的性质来命名的力，而是根据力

的作用效果来命名的。

（2）向心力不能改变速度的大小，只能改变速度的方向；

（3）一般曲线运动可分成小段，看作是圆周运动的一部分来研究。

布置作业：教材问题与练习的1和3

五、板书设计：

六、教学方案的评价与反思：向心加速度的内容比较抽象，学生不太容易理解，在设计中我加大了对“实

物——模型”的思维训练，易于帮助学生理解向心力的来源，又通过演示实验同时让学生参与设计实验，使学生体会实验对物理规律的作用。但学生对变速圆周运动的理解存在一定的困难，需要在后续的教学中进一步完善。

篇三：高一物理__向心力_习题、答案

向心力习题

1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）

A．向心加速度B．线速度 C．向心力 D．角速度

2．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是 ( ) A．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力

D．向心力的大小—直在变化 3．下列关于向心力的说法中正确的是（）

A．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动

B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出

C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力

D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢

4．如图所示的圆锥摆中，摆球A在水平面上作匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法中正确的是（）

A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用； B．摆球A受拉力和向心力的作用； C．摆球A受拉力和重力的作用； D．摆球A受重力和向心力的作用。心力是 ( )

A．重力摩擦力

6．如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A的受力，下列说法正确的是（）

A．木块A受重力、支持力和向心力

B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心反

D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相

（第6题）

（第4题）

（第5题）

5．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向

B．弹力 C．静摩擦力

D．滑动

C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相

同

7．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，在相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角。则它们的向心力之比为（）

A．1∶4 16

处有一钉子C，把悬2

线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）

B．2∶3 C．4∶9D．9∶

8．如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方

A．线速度突然增大 B．角速度突然增大 C．向心加速度突然增大 D．悬线拉力突然增大

D．当ω增大时，P球将向外运动

10．如图所示，质量为m的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，当滑块从A滑到B的过程中，受到的摩擦力的最大值为Fμ，则（）

A．Fμ=μmgB．Fμ＜μmg

C．Fμ＞μmg

（第8题）

D．无法确定Fμ的值

（第10题）

13．一个质量为M的物体在水平转盘上，距离转轴的距离为r，当转盘的转速为

n时，物体相对于转盘静止，如果转盘的转速增大时，物体仍然相对于转盘静止，则下列说法中正确的是 ( )

A．物体受到的弹力增大 B．物体受到的静摩擦力增大

C．物体受到的合外力不变D．物体对转盘的压力减小

14．如图所示，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点，下列说法中正确的是（）

A．它所受的合外力的大小是恒定的 B．向心力大小逐渐增大 C．向心力逐渐减小 D．向心加速度逐渐增大

15．一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r，若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是________。

16．一根长为0.8米的绳子，它能承受的最大拉力是8N，现在它的一端拴有一质量为0.4kg的物体，使物体以绳子另一端为圆心，

在竖直平面内作圆周运动，

（第4题）

（第8题）

当物体运动到最低点时绳子刚好被拉断，那此时物体的速度大小为。（g=10m/s2）

17．如图所示，小球用长为L的细绳悬于O点，使之在竖直平面内做圆周运动，过最低点时速度为v，则小球在最低点时，细绳的张力大小为。（小球质量为m）

18．如图所示，在半径为R的半球形碗的光滑内表面上，一质量为m的小球以角速度ω在水平平面上做匀速圆周运动。则该水平面距离碗底的距离h=_____。

（第11题）

19．甲乙两球都做匀速圆周运动，甲球的质量是乙球的3倍，甲球在半径为25 cm的圆周上运动，乙球在半径为16 cm的圆周上运动，在1 min内，甲球转30转，乙球转75转，求甲球所受向心力与乙球所受向心力之比？

20．太阳的质量是1.99×1030 kg，太阳离开银河系中心大约3万光年（1光年=9.46×1015 m），它以250 km/s的速率绕着银河系中心运动，太阳绕银河系中心运动的向心力等于多少？

21．汽车起重机用5米长的钢绳吊着1吨的重物以2米/秒的速度水平匀速行驶，如果汽车突然停车，则在一瞬间钢绳受的拉力比匀速行驶时增加了多少？ 22．如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半公式为R，小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力，问：

（1）小球离开轨道落到距地面高为R/2处时，小球的水平位移是多少？

（2）小球落地时速度为多大？

（第16题）

（第10题）

11．R－

12．3.173×104N 13．B14．BD 152?

．22m/s

17．mg+mv 18．3∶419．11.8 N ，由小孩与盘之间的静摩擦力提供

20．4.36×1020 N 1.4倍 21．800N 22．6R，6gR

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