向心力、向心加速度
2、向心力的大小 (1)體驗向心的大小 a:每組學生發用細線聯結的鋼球、木球各一個,讓學生拉住繩的一端,讓小球盡量做勻速圓周運動,改變轉動的快慢、細線的長短多做幾次。 b:引導學生猜想:向心力可能與物體的質量、角速度、半徑有關。 c:過渡:剛才同學們已猜想大向心力可能與m、v、r有關,那么,我們的猜想是否正確呢?下邊我們通過實驗來檢驗一下。 (2)a:用實物投影儀,投影向心力演示器。 b:介紹向心力演示的構造和使用方法 構造:(略) 主要介紹各部分的名稱 使用方法:勻速轉動手柄1,可以使塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動,槽內的小球就做勻速圓周運動。使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供,球對擋板的反作用力通過杠桿的作用使彈簧測力套筒7下降,從而露出標尺8,標尺8上露出的紅白相間等方格可顯示出兩個球所受向心力的比值。 (3)操作方法: a:用質量不同的鋼球和鋁球,使他們運動的半徑r和角速度 相同 觀察得到:向心力的大小與質量有關,質量越大,向心力也越大。 b:用兩個質量相同的小球,保持運動半徑相同,觀察向心力與角速度之間的關系 c:仍用兩個質量相同的小球,保持小球運動的角速度相同,觀察向心力的大小與運動半徑之間的關系。 (4)總結得到:向心力的大小與物體質量m、圓周半徑r和角速度 都有關系,且給出公式:f=mr 2(說明該公式的得到方法,空氣變量法、定量測數據) (5)學生據 推導向心力的另一表達式 3、向心加速度 (1)做圓周運動的物體,在向心力f的作用下必然要產生一個加速度,據牛頓運動定律得到:這個加速度的方向與向心力的方向相同,叫做向心加速度。 (2)結合牛頓運動定律推導得到 4、說明的幾個問題: (1)由于a向的方向時刻在變,所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向不斷改變的變加速運動。 (2)做勻速圓周運動的物體,向心力是一個效果力,方向總指向圓心,是一個變力。 (3)做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。 三、鞏固訓練 1:向心加速度只改變速度的 ,而不改變速度的 。 2、一個做勻速圓周運動的物體,當它的轉速度為原來的2倍時,它的線速度、向心力分別變為原來的幾倍?如果線速度不變,當角速度變為原來的2倍時,它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來的幾倍 3、(1)用cai課件展示思考與討論中的物理情景 (2)分析木塊受幾個力的作用?各是什么性質的力? (3)木塊所受的向心力是由什么提供的?