人教高一物理必修二课件5.6向心力共30

1、第五章 曲线运动,第 六 节 向心力,一、向心力,观察：做圆周运动的物体有什么特点,问题探究,小球受哪些力？合外力有何特点？,想一想,轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。,看一看,一、向心力,G,FN,F,小球受力分析：,O,FN与G相抵消，所以合力为F,分析：绳子对球有指向圆心的力,合力,一、向心力,O,F,F,F,v,v,v,O,小球受力分析：,结论： 做匀速圆运动的小球，合外力指向圆心，,与速度v垂直,一、向心力,向心力是不是像重力、弹力、 摩擦力那样按性质来命名的？,【牢记】：向心力是 ，它是物体所受 力的合力.向心力的作用效果是只改变速度的 ， 不改变速度的 .,匀速圆周运动的

2、合力有何特点？,【牢记】：匀速圆周运动的合力大小不变，方向沿半径指向圆心，方向时刻变化，是一变力.,效果力,方向,大小,问题探究,问题探究,一、向心力,2、向心力的方向：,3、向心力的来源：,向心力不是一种特殊的力，它可能是重力或弹力或摩擦力，或者是某个力的分力，还可能是它们的合力.,沿半径指向圆心，即垂直于质点的运动方向,1、向心力定义：,做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力，叫向心力.,方向时刻发生变化，是变力.,一、向心力,向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力.,注意：,4、向心力的作用效果:,只改变v的方向,不改变v的大小,为什么？,因为在运

3、动方向上所受的合外力为0，这个方向上的加速度也为0，所以速度大小不变，只改变速度方向.,一、向心力,5、向心力大小：,向心加速度,向心力,牛顿第二定律,理论推导,一、向心力,一、向心力,实验探究,用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,问题探究,一、向心力,1、实验的基本原理？,从运动的角度求得Fn ；从受力的角度求得F合 ；将Fn 和F合 进行比较,2、实验需要的器材？,钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺,O,3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？,F合mg tan,m？r？v？,m、r、转n圈数所用时间t、l,一、向心力,用向心力演示器演示,方

4、法: 控制变量法,实验探究,mg,FN,f,摩擦力f提供了向心力,学以致用：实例分析1,mg,一、向心力,mg,f,FN,FN提供向心力,实例分析2,一、向心力,实例分析3,F合mg tan,竖直方向:FN cosmg 水平方向:F合=m2r,竖直方向：FN cosmg 水平方向：F合=m2 R sin,沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球,一、向心力,投掷过程中为什么链球速度越来越大？,问题探究,问题探究,1、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？,二、变速圆周运动和一般曲线运动,二、变速圆周运动和一般曲线运动,1、变速圆周运动所受的合外力产生两个效果：,Fn,

5、Ft,加速,产生切线方向加速度而改变速度大小.,产生向心加速度而改变速度方向.,匀速圆周运动,变速圆周运动,问题探究,匀速圆周运动与变速圆周运动所受合外力有何区别？,二、变速圆周运动和一般曲线运动,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轨道半径. 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.,二、变速圆周运动和一般曲线运动,A、受重力、支持力 B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C、受重力、支持力、向心力、摩擦力 D、以上均不正确,例1 、如图所示，小物体A与圆盘保

6、持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（ ）,B,例题,例题,例2 、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3 、 画出下列物体所受的向心力,F拉,G,F拉,G,N,f,G,N,N,G,G,N,F向= F拉,F向,F向= f,G,N,F向,F向,F向,例题,例4 、质量为m的小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度.,小球受力：,解：,L,由向心力公式：,F,例题,

7、例5、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小.下图分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是 ( ),B,例题,训练巩固,1关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是 () A向心力是一个恒力 B因向心力指向圆心，且与线速度垂直，所以它不能改变线速度的大小 C向心力是物体所受的合力 D向心力和向心加速度的方向都是不变的,BC,训练巩固,2.如图所示，一小球用轻绳悬挂于O点，将其拉离竖 直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是 () A绳的拉力 B重力和绳的拉力的合力 C重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力 D绳的拉力和重力沿绳方向的分力的合力,CD,训练巩固,3.如图所示，有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为R，求小球做圆周