【每日一题】匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案

匀速圆周运动的向心力和向心加速度教学计划初一语文教案_高中物理教学计划doc22匀速圆周运动的向心力和向心加速度【学习目标定位】1了解向心力的概念及其含义表达式2知道向心力的大小与哪些因素有关并可用于计算？3 知道向心加速度与线速度角速度的关系，并利用向心加速度公式解决相关问题。向心力 1 定义了当物体做匀速圆周运动时合力的方向总是指向圆心。这指向圆的中心。合力称为向心力 2v22 大小 Fmωrmr3 方向始终沿半径指向圆心。双向心加速度1定义为指向圆心的匀速圆周运动的加速度。这种加速度称为向心加速度。永远垂直于运动方向——什么是向心力【问题设计】图1A、B中球与地球受力情况分析~合力方向与方向的关系是什么线速度图1中外力的作用是什么答案A：小球水平地面的支撑力与重力的合力等于绳索对小球的拉力。两图中合力的方向总是沿着半径指向圆心，垂直于线速度方向。效果是改变线速度的方向【关键点细化】 1.向心力的方向总是沿着指向圆心的半径，并且总是垂直于线速度的方向。所以向心力是可变的。2 向心力只改变线速度的方向，不改变。线速度的大小 3 向心力是作用力向心力是根据力的作用来命名的，不是自然力，可以是重力、弹性、摩擦力等各种性质的力。它也可以是它们的合力或力的一个组成部分。不能说物体在受力时也会受到向心力的影响。向心力可以是某个定性力，也可以是几个定性力的合力，也可以是双向心力的大小【问题设计】如图2~拉线使球在光滑的平面上做匀速圆周运动水平地面~相同半径条件下~降低旋转角速度感受手拉绳力如何变化，在相同角速度条件下增加旋转半径~绳子拉力如何改变？在相同的旋转半径和角速度下，变成不同质量的球。

如图 2 所示，答案变得越来越小。手对质量大的球的拉力大于质量小的球。与速度方向垂直，指向圆心，为物体做圆周运动提供向心力。 三向心加速度1 物体做匀速圆周运动的加速度方向指向圆的中心。这个加速度称为向心加速度22v4π22。向心加速度的表达式 arωvrω2rT3 向心加速度的方向总是垂直于线速度的方向。只改变线速度的方向。线速度的大小不变。运动不是匀速变速运动，而是变速运动[延伸思维] 2v 学生A从公式a认为向心加速度a与运动半径r成反比，而同学B认为从公式a可知r2公式aωr表示向心加速度a由运动半径r成比例关系~他们两个的观点哪个正确，说说你的观点，他们两个的答案都不正确。当 v 为常数时，a 与 r 成反比。当ω 为常数时，a 与r 成正比。a和r之间的关系如图所示。理解例1中给出了一对向心力关于物体做匀速圆周运动所受的向心力，以下说法是正确的。A、向心力沿半径始终指向圆心，大小恒定。因此，向心力是一个恒定的力。B 因为向心力指向圆心并且线速度的方向是垂直的，所以不能改变线速度的大小。C 是物体受到的合力。D. 向心力和向心加速度的方向是恒定的。合力~因为它总是指向圆心~并且垂直于线速度~所以线速度的大小不能改变~只能改变线速度的方向~向心力不变在量级~但方向一直在变化~不是恒定的力~产生的向心力加速度也变化~所以AD是错误的~BC正确答案BC图3例2如图3所示，有一个大的水平圆盘绕圆心垂直轴匀速旋转。关于小强的力，下列说法正确的是A小强在P点不动，所以不受摩擦影响。B 如果光盘以较小的速度旋转 所以它不受摩擦的影响。B 如果光盘以较小的速度旋转 所以它不受摩擦的影响。B 如果光盘以较小的速度旋转

石小强在 P 点受到的摩擦力为零。C小强以匀速圆周运动跟随圆盘。圆盘充当向心力。D 如果小强跟随圆盘做变速圆周运动，它受到的摩擦力仍然指向圆心。由于小强与圆盘作匀速圆周运动~它必须有向心力~力必须指向圆心~重力和支撑力在垂直方向~它们不能作为向心力~所以他会受摩擦影响~并充当向心力~AB错~C正确。当小强用圆盘做变速圆周运动时~合力不再指向圆心~它受到的摩擦力不再指向圆心。D 错误答案 C 2 向心加速度的理解和计算 图 4 例 3 如图 4 所示，一个大轮通过皮带拉动小轮使皮带旋转，两个轮子之间没有相对滑动。大轮的半径是小轮的两倍。大轮上S点到旋转轴的距离就是大轮12的半径。当大轮边缘P点的向心加速度为12ms时，S点的向心加速度为大轮和小轮3边缘的Q点，分别？~由向心加速度公式aSParr1SSS222ωr~那么aa12×ms4msSParr3PPP又因为皮带与两轮之间没有相对滑移~所以传动带两轮边缘各点的线速度相等vvPQ2varPQ可得由向心加速度公式a 得到，rarQPr2P22 aa12×ms24msQPr1Q22 解答4ms24ms 三圆运动动力学问题 图5 例4 如图5 所示，半径为r 的圆柱绕垂直中心轴OO'旋转。动摩擦系数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在，如果 a 不下降，则圆柱体旋转的角速度 ω 至少为 AμgrBμgggCDrμr2。块a的受力分析表明fmg～FNmωr～并且由于f对gμN～，解是这三个方程至少得到角速度ω~D 选项是正确的μr 答案D1 对向心力的理解以下关于向心力的说法正确的是物体A 受到向心力的作用做圆周运动。B 向心力是指向圆心的合力。力的作用是命名的，但力分析要画 C. 向心力可以是重力

弹性摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力或某种力的合力。D 向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的速度。答 CD分析 向心力是一种作用力~实际上是由一个或几个定性力提供的~力分析时没有分析向心力~AB是错误的~C向心力只改变物体线速度方向~不将线速度~D的大小改为2 马戏团中的向心力源分析 表演场地中，表演者骑在大象的背上加速度教案模板，大象在场地内走动。如果大象沿半径为 R 的圆匀速移动，下面关于大象和表演者的力量的说法是正确的。骑在大象的背上不动，他受到的力就是平衡力B。表演者的向心力就是通过大象作用在他身上的地面摩擦力。大象和表演者的向心力与两者的质量成正比。D 与表演者做匀速圆周运动的向心力是地面摩擦力提供的答案。CD 图 63 理解和计算向心加速度。图 6 表明做匀速圆周运动的两个物体 AB 的向心加速度随半径变化。在图像中，A 是双曲线的一个分支。从图中可以看出，物体运动的线速度不变，物体运动的角速度不变，物体运动的角速度不变，物体运动的角速度不变，物体运动的角速度与半径成正比，答案是AC2v分析，因为A是双曲线的一个分支~说明a与r成反比~从a可以看出~A的身体运动的线速度是恒定的~所以A是对的~B是错的加速度教案模板，OB是直线通过原点~说明a2和r成比例~从aωr可以看出~物体B的角速度没有变化~所以C是正确的~D是错误的。图74 圆周运动的动力学问题如图7所示，球从垂直位置释放后到达最低点时的速度为2ms。球体2的中心到悬挂点的距离为1m。重力加速度g10ms。最低点圆周运动的向心力由重力mg和绳索拉力T提供，如图2mv图~Tmgr221×2mv，所以Tmg1×10N14Nr1球对绳索的拉力和拉力绳子在球上的力是一对力和反作用力~所以球在最低点时绳子上的拉力是14N