2021年高中物理曲线运动6向心力课件人教版必修2

2021年高中物理曲线运动6向心力课件人教版必修2REPORTING目录曲线运动与向心力概述物体做曲线运动条件分析向心力公式推导与应用圆周运动实例分析向心力与日常生活联系实验：探究向心力大小与质量、速度和半径关系PART01曲线运动与向心力概述REPORTING运动方向时刻改变，即速度方向不断变化。曲线运动特点曲线运动定义：物体沿曲线轨迹进行的运动称为曲线运动。运动轨迹为曲线。加速度方向与速度方向不在同一直线上。曲线运动定义及特点0103020405向心力作用改变物体运动方向，使物体沿曲线轨迹运动。向心力大小与物体质量、速度及曲率半径有关。维持物体在曲线轨迹上的稳定运动。向心力概念：物体做曲线运动时，指向曲线凹侧并沿半径方向的力称为向心力。向心力概念及作用曲线运动轨迹为曲线。直线运动轨迹为直线。曲线运动与直线运动比较曲线运动方向时刻改变，沿切线方向。直线运动方向保持不变。曲线运动与直线运动比较加速度方向与速度方向不在同一直线上，指向曲线凹侧。曲线运动加速度方向与速度方向在同一直线上。直线运动曲线运动与直线运动比较物体受到与速度方向不在同一直线上的力作用，需要向心力来维持运动。曲线运动物体受到与速度方向在同一直线上的力作用，无需向心力。直线运动曲线运动与直线运动比较PART02物体做曲线运动条件分析REPORTING当物体所受的合外力的方向与其初速度方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动。这是因为合外力会改变物体的速度方向，使其沿着一条曲线轨迹运动。初速度方向与合外力方向不在同一直线上合外力方向与速度方向的夹角决定了曲线运动的弯曲程度和运动轨迹的形状。当夹角为锐角时，物体做向心曲线运动；当夹角为钝角时，物体做离心曲线运动。合外力方向与速度方向夹角初速度方向与合外力方向关系观察初速度与合外力的方向通过观察或分析物体的初速度方向和所受的合外力方向，可以判断物体是否将做曲线运动。判断合外力是否为零如果物体所受的合外力为零，则物体将保持匀速直线运动或静止状态。如果合外力不为零，则需要进一步观察合外力与初速度的方向关系。物体做曲线运动条件判断方法VS平抛运动是一种典型的曲线运动，其中物体以一定的初速度水平抛出，并在重力的作用下沿抛物线轨迹运动。通过分析平抛运动的受力情况和运动轨迹，可以深入理解曲线运动的条件和特点。圆周运动圆周运动是另一种常见的曲线运动，其中物体沿着一个圆周轨迹运动。向心力是维持物体做圆周运动的必要条件，通过分析向心力的来源和作用，可以进一步理解曲线运动的本质和规律。平抛运动典型案例分析PART03向心力公式推导与应用REPORTING

向心力公式推导过程匀速圆周运动实例分析通过实例引入匀速圆周运动的概念，分析匀速圆周运动的特征，如速度大小不变、方向时刻改变等。向心力的定义阐述向心力的概念，即指向圆心且与物体运动方向垂直的力，是改变物体运动方向的原因。向心力公式推导根据牛顿第二定律和匀速圆周运动的特征，推导出向心力的公式，即F=mv²/r或F=mω²r。向心力大小计算步骤介绍计算向心力大小的步骤，包括确定物体质量、速度和半径等物理量，代入向心力公式进行计算。实例分析通过实例分析，加深对向心力大小计算方法的理解和应用。质量、速度、半径关系分析物体质量、速度、半径与向心力大小的关系，理解各物理量对向心力大小的影响。向心力大小计算方法123阐述在匀速圆周运动中，向心力是维持物体做匀速圆周运动的原因，分析向心力的来源和作用。匀速圆周运动中的向心力分析在变速圆周运动中，向心力的变化情况和作用，理解变速圆周运动的特征和规律。变速圆周运动中的向心力介绍向心力在生活中的应用实例，如汽车转弯、摩天轮旋转等，加深对向心力的理解和应用。向心力在生活中的应用向心力在圆周运动中应用PART04圆周运动实例分析REPORTING物体在圆周上各点的速率保持不变，即线速度大小不变。匀速性向心性周期性物体所受合力始终指向圆心，提供向心力，使物体保持圆周运动。匀速圆周运动具有周期性，即物体在相等时间内通过的弧长相等。030201匀速圆周运动特点物体在圆周不同位置的速度大小和方向均可能发生变化。速度变化由于速度变化，导致加速度的大小和方向也发生变化。加速度不恒定变速圆周运动的合力不仅提供向心力，还有切线方向的力，改变物体的速度大小。合力不指向圆心变速圆周运动特点游乐园中的旋转木马是匀速圆周运动的典型应用，乘客在旋转过程中体验到的离心力和向心力的平衡。旋转木马汽车在转弯时做变速圆周运动，驾驶员通过控制方向盘和油门刹车来调整车辆的行驶轨迹和速度。汽车转弯行星绕太阳的运动、卫星绕地球的运动等都属于圆周运动范畴，这些运动遵循万有引力定律和开普勒定律。天体运动圆周运动在生活中的应用PART05向心力与日常生活联系REPORTING影响因素汽车转弯时的速度、转弯半径、路面摩擦系数等都会影响向心力的大小。向心力来源汽车转弯时，向心力主要由车轮与地面之间的静摩擦力提供。安全考虑为确保安全，汽车转弯时应控制速度，避免过快导致向心力不足，造成侧滑或翻车。汽车转弯时向心力分析火车转弯时，向心力主要由外轨对车轮的侧压力提供。向心力来源火车转弯时的速度、转弯半径、轨道倾斜角度等都会影响向心力的大小。影响因素为确保安全，火车转弯时应控制速度，避免过快导致向心力不足，造成脱轨事故。安全考虑火车转弯时向心力分析向心力来源01飞机起飞和降落时，向心力主要由机翼产生的升力提供。影响因素02飞机起飞和降落时的速度、机翼形状、空气密度等都会影响向心力的大小。安全考虑03为确保安全，飞机起飞和降落时应控制速度，保持适当的升力，避免过快或过慢导致失速或坠机事故。同时，飞行员需要熟练掌握飞行技巧，确保在复杂气象条件下也能安全起降。飞机起飞和降落时向心力分析PART06实验：探究向心力大小与质量、速度和半径关系REPORTING实验目的和原理实验目的通过实验探究向心力大小与质量、速度和半径之间的关系，验证向心力公式F=mv²/r。实验原理当物体做匀速圆周运动时，受到的合力指向圆心，称为向心力。向心力的大小与物体的质量、速度和半径有关，满足公式F=mv²/r。实验器材：向心力演示仪、小球、细绳、天平、测量尺、秒表等。实验器材和步骤实验步骤1.安装好向心力演示仪，调整仪器水平。2.用天平测量小球的质量m，并记录在实验报告中。实验器材和步骤3.将小球用细绳系住，悬挂在向心力演示仪的转盘上，调整转盘高度使小球恰好与转盘接触。5.改变转盘的角速度ω，重复步骤4多次，记录每次实验的数据。4.使转盘以一定的角速度ω匀速转动，记录此时细绳与竖直方向的夹角θ。6.改变小球的质量m和细绳的长度l（即改变半径r），重复步骤4和5。实验器材和步骤根据实验记录的数据，计算每次实验中小球的线速度v（v=ωr）、向心力F（F=mgtanθ）以及向心加速度a（a=v²/r）。利用Excel等数据处理软件，绘制出F-m、F-v²和F-1/r的图像，观察图像的形状和趋势，分析向心力与质量、速度和半径之间的关系。数据处理和分析方法数据分析数据处理实验结论：通过实验数据分析和图像绘制，可以得出以下结论1.向心力F与质量m成正比；2.向心力F与速度v的平方成正比；实验结论和误差分析3.向心力F与半径r成反比。这些结论验证了向心力公式F=mv²/r的正确性。误差分析：在