物理：《向心力》课件(新人教版必修2).ppt

5.7 向心力,1、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？为什么？,2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。,3、做圆周运动的物体一定受力吗？,思考：,做圆周运动的物体的受力有什么特点？ 受力的方向和大小如何确定？,花样滑冰,水平光滑平面,小球在水平面内做匀速圆周运动,小球在水平面内做匀速圆周运动,小球在水平面内做匀速圆周运动,小球在水平面内做匀速圆周运动,小球在水平面内做匀速圆周运动,1、小球受哪些力的作用？,2、这几个力的合力是什么？沿什么方向？ 这个合力起什么作用？,v,F,做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，与速度V垂直,2、方向：总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化。,3、效果：只改变速度方向，不改变速度大小。,一、向心力 1、定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。,注意：,1、向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。,2、向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。,总结,分析向心力来源的思路,明确研究对象 确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置 进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。,向心力的大小与 哪些物理量有关呢？,探究向心力的大小：,1、提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？,2、猜想假设：,Fn与m、r、有关,3、设计实验：,4、进行实验：,控制变量法,5、得出结论：,保持r、m一定,保持m、一定,保持r、一定,1、公式：Fn = mr2,二、向心力的大小,= mv2/r = mr(2/T)2,2、单位： mkg rm rad/s vm/s Ts FnN,匀速圆周运动的受力特点：,方向始终指向圆心，不断改变 大小保持不变,三、变速圆周运动和一般曲线运动,阅读课本P53P54思考回答以下问题： 1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？ 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？ 2、怎么分析研究一般的曲线运动？,1、做变速圆周运动的物体所受的力,Fn,Ft,Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.,加速,2、处理一般曲线运动的方法： 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径.注意到这点区别之后，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进行处理了.,例1：关于向心力说法中正确的是（ ） A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力； B、向心力不改变速度的大小； C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的； D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以 外的一种新的力,B,例2,甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为12,转动半径之比为12,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（ ） A.14 B.23 C.49 D.916,C,把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动，如图，小球的向心力是什么力提供的？,例3、,解析：小球受力分析如图。,可见，向心力是重力G和支持力F的合力提供的.也可以认为是支持力F在水平方向的分力提供的,上题中，若小球转动的角速度为，如图倾角为，试求小球做圆周运动的半径。,解析：小球受力分析如图。,可知小球做圆周运动的向心力Fn为是重力G和支持力F的合力，有： Fn=mg tan = mr2 解得：r = g tan/2,如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？,练习,解析：小橡皮受力分析如图。,小橡皮恰不下落时，有： Ff=mg 其中：Ff=FN 而由向心力公式： FN=m2r 解以上各式得：,知识小结,向心力,方向 大小 效果 来源,注意：匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别和联系。,方法总结,学会分析向心力的来源 学会利用向心力公式解决圆周运动问题 一般曲线运动的研究方法。,1、阅读课本P53的实验和P54的做一做，试设计一个实验,探索物体做匀速圆周运动时所需要的向心力与哪些因素有关. 思路: (1)设计一个可以方便地改变实验变量的匀速圆周运动,例如,与匀速圆周运动相关的物理量(质量、半径、线速度等)在实验过程中可以取不同的数值.