向心力ppt

第六章圆周运动

6.2向心力

一、教材分析

向心力是高中物理新教材必修2第六章第二节的内容，本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运

动的，这部分知识是本章的重点和难点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场

中的运动打好基础。让学生认识到“向心力不是一个新的性质力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分

析向心力的来源。最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。

二、教学目标与核心素养

【物理观念】培养相互作用观念，了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力，知道向心

力大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的情景计算。

【科学思维】通过对向心力大小与哪些因素有关的探究，并熟悉科学探究的一般过程：提出问题——猜想

与假设——实验验证——分析数据——得出结论。

【科学探究】通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法：提

出问题、分析问题、解决问题

【科学态度与责任】实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动

学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。

三、教学重点

【教学重点】明确向心力的概念、性质、公式

【教学难点】向心力方向和表达式

四、课前准备

玻璃杯、乒乓球、水瓶、沙包、向心力演示器、PPT、小沙袋

五、教学过程

【新课导入】

圆周运动与人们的生活息息相关，无论是民用还是军用都离不开

圆周运动，给同学们展示图片。让同学们亲手做做圆周运动的小实验，

小沙袋的圆周运动，乒乓球在玻璃杯中做圆周运动，玻璃杯开口向下乒

乓球在却不掉下来，引出必然有受力特点。

【新课讲授】

(一）、向心力

思考与讨论

一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。观察小球的运动。你认为使小球做圆周

运动的力指向何方？

通过实例分析表明：1.做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。这个指向圆心的力就叫作向心力

2.方向：指向圆心，向心力方向与速度方向垂直。3.作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。4.

向心力的来源。应该强调的是，向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。

它是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。例如，地球绕太

阳的运动可近似看作匀速圆周运动，太阳对地球的引力提供向心力；在圆盘上随缘盘一

起转动的物块，物块做圆周运动的向心力F

n

是摩擦力；下图小沙袋的圆周运动的向心力

则是由绳子斜向上方的拉力F和所受重力G的合力提供的，或绳子拉力的水平分量提供

向心力。

（二）、向心力的大小：提出问题——猜想与假设——实验验证——分析数据——得出结论。

【做一做】

感受向心力

如图6.2-3所示，在绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋

在水平面内做圆周运动。此时，沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。换用不同质量的沙袋，

并改变沙袋转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。

通过上面的实验，可以知道：做圆周运动的物体所受向心力的大小与物体的质量、速度、轨道半径等因素

有关系。

【实验】探究向心力大小的表达式

向心力演示器如图6.2-4所示。

请你用上面介绍的器材设计实验，研究向心力大小与物体的质量、速度和轨道半径等因素的关系。

（三）学以致用

学习的知识要应用到我们的实际生活中，解决生活中遇到的问题，如何利用轻的物体提起重的物体？

（四）、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点

运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般的曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程

度不样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动

的一部分（图6.2-6）。这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处

理了。

（五）课堂小结

（六）课后作业：

1.教材30页习题。

2.利用向心力演示器探究向心力与质量、角速度、轨道半径的关系。

六、教学反思

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。

七、板书设计

§6.2向心力

1、向心力

做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力,用符号：F

n

2、方向：始终指向圆心(与v垂直或与半径垂直)，是变力。

3、向心力的作用只改变线速度的方向。

4、向心力来源

5、向心力的大小：Fn＝mω2r或Fn=mv2/r