第五章曲线运动第六节向心力 ppt课件

1、第五章 曲线运动 第六节 向心力人教版必修人教版必修2知识点回想1 1、如何了解匀速圆周运动是一种变速运、如何了解匀速圆周运动是一种变速运动？动？2 2 、匀速圆周运动、匀速圆周运动 向心加速度是如何定向心加速度是如何定义的？其表达式是什么？其物理意义是义的？其表达式是什么？其物理意义是什么？什么？实例物体做圆周运动一定遭到力的作用物体做圆周运动一定遭到力的作用vFvFvF人人 造造 卫卫 星星 绕绕 地地 球球 运运 行行向向心心力力及及其其特特点点定义：做匀速圆周运动的物体一定遭到一个定义：做匀速圆周运动的物体一定遭到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。指向圆心的合力，这个合力叫做向心

2、力。 方向时辰发生变化一直指向圆心且与速方向时辰发生变化一直指向圆心且与速度方向垂直度方向垂直 向心力的作用：只改动线速度的方向不向心力的作用：只改动线速度的方向不改动速度大小改动速度大小 向心力是根据力的作用效果来命名的，向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，或者是几个力的合力它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。来提供。受力分析时受力分析时, 不能不能多出一个向心力。多出一个向心力。公式：公式：Fn = mr2 Fn = mr2 向心力的大小向心力的大小= mv= mv2 /r= mr(2/T)2实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式式小

3、球遭到哪些力的作用？小球遭到哪些力的作用？向心力由什么力提供？向心力由什么力提供？想一想rOGF合F结论结论: :向心力由拉力向心力由拉力F F和重力和重力G G的的合力提供合力提供实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1、实验的根本原理？从运动的角度求得Fn ；从受力的角度求得F合 ；将Fn 和F合 进展比较2、实验需求的器材？钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺rOOlhFTGF合3、实验需求丈量的数据有哪些？如何丈量？F合mg tan小球所需向心力Fn=mr v2rm？r？v？m、r、转n圈数所用时间t、lO O小球受力分析：小球受力分析：轻绳栓一小球，在光滑程度面做匀速圆周运动。小球

4、向心力的轻绳栓一小球，在光滑程度面做匀速圆周运动。小球向心力的来源？来源？G GFNFNF F 向心力由小球遭到的桌面支持力向心力由小球遭到的桌面支持力FNFN、小球的重力、小球的重力G G、绳子、绳子的拉力的合力提供。的拉力的合力提供。匀速圆周运动实例分析匀速圆周运动实例分析向心力的来源向心力的来源F F向向= F= F合合= F= F物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动F F向向= F= F合合= Ff= Ff由小球遭到的重力、支持力、由小球遭到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。静摩擦力三个力的合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力即圆盘对木块的静摩擦

5、力Ff Ff O OG GFNFNFfFf小球向心力的来源小球向心力的来源? ?匀速圆周运动实例分析匀速圆周运动实例分析向心力的来源向心力的来源G GFfFfFNFN讨论：物块随着圆桶一同匀速转动时，物块的受力？物块向讨论：物块随着圆桶一同匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源心力的来源? ?物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。匀速圆周运动实例分析匀速圆周运动实例分析向心力的来源向心力的来源OORmmOrmgFNF合合mgFNF合合F合合mg tan竖直方向竖直方向:FN cosmg程度方向程度方向:F合合=m2

6、r竖直方向：竖直方向：FN cosmg程度方向：程度方向：F合合=m2 R sin沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球总结：总结：向心力是根据效果命名的力，并不是一种向心力是根据效果命名的力，并不是一种 新的性质的力。新的性质的力。向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦向心力的来源：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，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。还可以是某个力的分力。 物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。 向心力不是物体真实遭到的一个力，不向心力不是物体真实遭

7、到的一个力，不能说物体遭到向心力的作用能说物体遭到向心力的作用 ，只能说某个力，只能说某个力或某几个力提供了向心力。或某几个力提供了向心力。变速圆周运动和普通曲线运动变速圆周运动和普通曲线运动 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？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样改动的？变速圆周运动的速度大小是怎样改动的？ 怎样分析研讨普通的曲线运动？怎样分析研讨普通的曲线运动？做变速圆周运动的物体所受的力做变速圆周运动的物体所受的力FFnFtFt Ft 切向分力，它产生切向加速度，改动速度的大小切向分力，它产生切向加速度，改动速度的大小. .Fn Fn 向心分力，它产生向心加速度

8、，改动速度的方向向心分力，它产生向心加速度，改动速度的方向. .结论同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就结论同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动是变速圆周运动 ，匀速圆周运动切向加速度为零。，匀速圆周运动切向加速度为零。加速变速圆周 把普通曲线分割为许多极短的小段，每一段把普通曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度不一样，阐明它们具有不同的曲率半径。在留度不一样，阐明它们具有不同的曲率半径。在留意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置的运动时，就

9、可以采用圆周运动的分析方法对普的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法对普通曲线运动进展处置了。通曲线运动进展处置了。r r1 1r r2 2 处置普通曲线运动的方法：处置普通曲线运动的方法：匀速圆周运动：匀速圆周运动：rmrvmFF22w 合合向向变速圆周运动：变速圆周运动：合合向向FF F向是F合的指向圆心方向的分力Fn 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。 物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。小结小结3 3、向心力的大小、向心力的大小2 2、向心力的作用效果：、向心力的作用效果：1 1、向心力的方向：、向心力的方向：4 4、

10、变速圆周运动中的合力并非向心力、变速圆周运动中的合力并非向心力Fn=m v2rFn=m r2Fn =m r 42T 2在匀速圆周运动中合力充任向心力在匀速圆周运动中合力充任向心力指向圆心指向圆心改动速度的方向改动速度的方向 1 1、关于向心力说法中正确的选项是、关于向心力说法中正确的选项是 A A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B B、向心力不改动速度的大小；、向心力不改动速度的大小；C C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；的；D D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力、向心力是除物体所受重力

11、、弹力以及摩擦力以外的一种新的力以外的一种新的力B B 课堂练习课堂练习2 2、用细线拴住一球做匀速圆周运动，以下说、用细线拴住一球做匀速圆周运动，以下说法中正确的选项是法中正确的选项是 A.A.在线速度一定情况下，线越长越易断在线速度一定情况下，线越长越易断B.B.在线速度一定情况下，线越短越易断在线速度一定情况下，线越短越易断C.C.在角速度一定情况下，线越长越易断在角速度一定情况下，线越长越易断D.D.在角速度一定情况下，线越短越易断在角速度一定情况下，线越短越易断BC3 3、在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，、在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，小球用细线衔接起来，当转台匀速转动时，以下小球用细线衔接起来，当转台匀速转动时，以下说法正确的选项是说法正确的选项是( )( )A A两小球速率必相等两小球速率必相等B B两小球角速度必相等两小球角速度必相等C C两小球加速度必相等两小球加速度必相等D D两小球到转轴间隔与其质量成反比两小球到转轴间隔与其质量成反比 BD 4、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,在一样时间内甲转过4周，乙转过3