向心力和向心加速度PPT演示文稿

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高中物理必修二向心力与向心加速度课件

（1）向心加速度由谁产生？方向如何？
（3）怎样推导向心加速度的公式？
（2）加速度是描述速度变化快慢的物理量，那么向心加速度是描述什么的物理量？
思考：
向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量
向心加速度由向心力产生，据牛顿运动定律知道：这个加速度的方向与向心力的方向相同
三、向心加速度
推导: 向心加速度的大小与方向
A、B
2、一质量为m的物体，用长为L的细线悬挂于O点，在O点正下方L/2处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速释放，当细线碰到钉子瞬间，下列说法错误的是（）A．小球的线速度突然增大 B．小球的角速度突然增大C．小球的向心加速度突然增大 D．悬线拉力突然增大
课堂小结
F=mrω2
1、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（）A．球A的线速度必定大于球B的线速度B．球A的角速度必定小于球B的角速度C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
3.2 科学探究：向心力
这些物体为什么会做圆周运动？
①小球受哪些力？②小球的受力有何特点？
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
G
FN
F
小球受力分析：

向心力和向心加速度例题ppt课件

(1)小球在最高点的速度. (2)小球在最低点的速度. (3)小球在最低点时绳对小球的拉力. (4)小球在最低点时支架对地面的压力.
5
变型：如图所示,支架的质量为M,转轴O处用长为L的轻杆连接一质量为m的小球,M=3m. 小球在竖直平面内做圆周运动.若小球恰好通过最高点,求
(1)小球在最高点的速度.
的物块B，并用细线源自文库连接。当转
动角速度为4.5rad/ s时，求A、B 受到的摩擦力及绳的拉力大小。当转动角速度ω为多大时，两物块将开始滑动？
（5）如图所示，用细绳一端系着物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量m为0.3kg的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m，为使小球 B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围。
O
BA
图4
O
A
B
图5
8
如图把质量m为06kg的物体a放在水平转盘上的重心到转盘中心o点的距离为02m若a与转盘间的最大静摩擦力为2ng10ms求1转盘绕中心o以2rads的角速度旋转a相对转盘静止时转盘对a摩擦力的大小与方向2为使物体a相对转盘静止转盘绕中心o旋转的角速度的取值范围
小结
一、向心力：
⑴ ⑵
大小：方向：
沿半F=径m指ω向2r 圆或心：。F是=变m力vr2。
2
例2.如图所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心

向心加速度ppt课件

D．B 物体运动的线速度大小不变
新课入
例5 @如图4所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转，A、B为球体
表面上两点，下列说法不正确的是（BCD）
A.A、B两点具有相同的角速度
B.A、B两点具有相同的线速度
C.A、B两点的向心加速度的方向都指向球心
D.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1
图4
例5 在长为L的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球
an =
=
m
O′
θ L
FT
①
小球做圆周运动的半径 R = Lsin θ
②
O
把向心加速度公式的半径 an = R ω2和②代入①式，可得
cos θ=

lω2
R
F
mg
若线速度v大小相同，则an与r成反比，如乙图
扩展：非匀变速圆周运动的加速度
非匀变速圆周运动加速度不指向圆心。
Fn产生向心加速度改变线速度方向
v
Fn
Ft产生切向加速度改变线速度大小
Ft

O
F合
合源自文库
速度减小的圆周运动
新课入
例2 (多选)下列关于向心加速度的说法正确的是（ ABD ）
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
C．加速度大小不变，方向时刻改变，
但不一定指向圆心

5.5《向心力、向心加速度》课件

小球受到几个力的作用? 这几个力的合力沿什么方向?
小实验步骤一：拉住绳子一端，使小球在桌面上做匀速圆周运动。观察与思考： 1、小球受到哪些力作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？
对小球受力分析：
N
O
F G
小球受到重力G、支持力N和绳子的拉力F三个力的作用，N与G相抵消，所以合力为绳子的拉力F，其方向指向圆心
探究：设质点沿半径为r的圆周运动，某时刻
位于A点，速度为VA，经过时间后位于B点，速度为VB，质点速度的变化量沿什么方向？
向心加速度的表达式：
2 v an = r
an = rω2
思考：
v不变时，an与r 成反比
2 v 从公式 an = r 看，an与r成反比； an = rω2
从公式是否矛盾？
2，角速则它的向心加速度为______m/s 0.2
度为1 _____ rad/s，周期为。 2_____s π
3、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（
BD ）
A、它们的方向都沿半径指向地心
B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴 C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小
O' O
R'
O' O
R'
θ

5.6向心力PPT

O
谁提供向心力
Ff=Fn
O
F合=FN+mg=Fn
转盘
FN
受力分析
F静
mg
Fn
F静就是物体的合力
O
圆锥摆
θ
重力mg与绳的拉力FT两个力的合力提供向心力
F合
O'
F合=Fn
mg
洗衣机滚筒
F静
O
FN mg
r
圆锥筒
FN
r
F合
mg
O
有关向心力说明
1、向心力并不像重力、弹力、摩擦力那样是具有
某种性质力来命名，它是按照力的效果命名的力，并不是物体额外受到的一个力。
2、向心力的来源：物体的合力提供向心力。（可以
是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力，可以是其中的某一个力）
F合＝Fn
3、向心力来自于物体所受到的合力，而物体自身并不受向心力的作用。
做变速圆周运动的物体所受的力—链球运动
V
F
O
变速圆周运动条件：F不指向圆心 Ft 处理方法： F Fn 将F分解
第五章
曲线运动
5.6
向心力
知识回顾
1.向心加速度的定义？ 2.向心加速度的方向？ 3.向心加速度大小： 2 或 a = rω2 v an = r n
an = vω
根据牛顿第二定律有关向心力你会想到什么？

新人教版高中物理必修二5.5-6 向心力向心加速度优质课件 (共19张PPT)

结论: F ∝m
保持m、ω 一定
保持r、m一定
结论: F ∝ r 结论: F ∝ ω2
F kmr
2
5、向心力的大小
①、当r、ω一定时，向心力与质量成正比
②、当m、r一定时，角速度越大，向心力越大 ③、当m、ω一定时，运动半径越大，向心力越大
2、向心力的大小： 2 F = mrω
角速度一定时,向心力与半径成正比
向心力向心加速度
地球围绕太ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转
这些物体为什么会做圆周运动？
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
小球受力分析：
FN
O O
F
G
FN与G相抵消，所以合力为F
小球受力分析：
V F
O O
做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，与速度V垂直
F
F V V
学生小实验步骤一：拉住绳子一端，使小球在桌面上做匀速圆周运动。观察与思考： 1 .小球为何做匀速圆周运动？ 2 .小球受到哪些力作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？ 3 .一旦线断或松手，结果如何？
F=
2 mv /r
线速度一定时,向心力与半径成反比
二、向心加速度
1 、向心加速度即向心力产生的加速度，只是描述线速度方向变化的快慢。
大小： a = F/m=?

人教版新教材《向心加速度》-ppt课件

甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半.A、 B、 C三点分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点，若传动中皮带不打滑，则( )A.A、 B两点的线速度大小之比为2∶1B.B、 C两点的角速度之比为1∶2C.A、 B两点的向心加速度大小之比为2∶1D.A、 C两点的向心加速度大小之比为1∶4
说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周
运动不是匀变速运动，是变加速运动
看，向心加速度与半径成正比； ω不变时， an与r 成正比
看，向心加速度与半径成反比,v不变时， an与r 成反比
4π2 an = T2 r
向心加速度的表达式：
匀速圆周运动是变速曲线运动变速曲线运动运动状态改变一定受到外力一定存在加速度
上节课学习匀速圆周运动的物体所受的合力指向圆心。那加速度又怎样呢？
根据上节课学习知识回答：地球受到什么力的作用? 这个力可能沿什么方向?受到引力作用这个力指向圆心
光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？
设质点沿半径为r 的圆做匀速圆周运动，某时刻位于A点，速度为vA ，经过时间△t 后位于B点，速度为vB .
vAΔv
ΔvB
BO
ΔvvB
vAB
vA
Δv
加速度的方向
vB
vA

向心力向心加速度 ppt课件

2 .向心力的方向：与速度垂直，始终指向圆心（方向不断变化）；
3 .向心力的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小.
向心力向心加速度
6
学生小实验
步骤二：重做前面的小实验，自行改变实验条件，多做几次；
体验与猜测：
向心力大小可能与哪些因素有关？
向心力向心加速度
7
实验方法——控制因素（变量）法
向心力向心加速度
3
受力分析：
FN OF
O
G
结论： FN与G相抵消，所以合力为F
向心力向心加速度
4
力与运动分析： V
wk.baidu.com
F OO F
F
V
V
结论：合外力指向圆心，与速度V 垂直,只改变速度的方向。
向心力向心加速度
5
讨论得到（概括）：
1 .作匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，我们把这个力叫做向心力；
18
圆锥摆
θ
F
T
r
O
F
G
向心力向心加速度
19
短槽
长槽转动手柄
向心力向心加速度
变速塔轮
13
原理分析：
小
球
FN
静
止
G
向心力向心加速度
14
原理分析：
手推档板

教科版高中物理必修二2.2《匀速圆周运动的向心力和向心加速度》ppt课件

解析本题考查学生对“向心力”概念的理解程度，某些初学者认为“圆周运动产生向心力”，认为向心力是不同于其他性质力的 “新力”，因而造成错选A；又由于有部分同学没有弄清“圆周运动”和“匀速圆周运动” 中所受合力与向心力的关系而错选D；做匀速圆周运动的物体所受的合力即为向心力，与速度方向垂直而不改变速度的大小；而一般圆周运动中向心力只是所受合力的一个分力，另一个分力沿圆周的切线方向，改变了速度的大小，所以，深入理解概念是解答本题的关键．答案 BC
2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度
1．通过对圆周运动实例的分析过程，归纳总结物体做圆周运动的条件，理解向心力的概念． v2 2．理解向心加速度的概念，并能用公式 a＝ R 计算向心加速度的大小． v2 3．归纳影响向心力大小的相关因素，理解公式 F＝m 的确 R 切含义．
向心力 (1)定义：做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心的，这个力叫做向心力．作用效果说明：①向心力是按力的来命名的； ②向心力的作用效果是改变线速度的方向； ③向心力可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力．
v2 (2)大小：Fn＝man＝m r ＝m ω2r ＝m ωv ．
(3)方向：总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，所以向心力是变力．
向心加速度 (1) 定义：做匀速圆周运动的物体的加速度指向圆心．这个加速度称为向心加速度． (2) 物理意义：描述线速度方向改变的快慢．

人教版高中物理必修二第五章第五节向心力向心加速度演示仪课件(共18张PPT)

改进之处：
1.电动机带动小球的旋转，确保了小球的运动时匀速圆周运动。 2.与竖直平面内安装量角器，能够准确的观察到小球摆角大小。 3.用计数器和计时器能够准确记录小球的运动圈数和时间，从而得到准确的周期。
坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验——朱正元
四、实验目的及原理

实验目的：验证向心力表达式。实验原理：
九、实验总结

实验现象明显，直观，科学。到达了实验预期效果。通过数据对比直接得出结论，在误差允许范围内小球以周期T做匀速圆周运动时所需要的向心力大小Fn等于小球在此过程中受到合外力大小F合。实验结果与理论关系相吻合。
坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验——朱正元
十、实验优势

此实验所用到的器材都是学生熟悉的，不再增加学生熟悉器材的负担。减轻学生对实验的排斥和恐惧。通过一些简单的器材的组装完成实验，让学生体会到物理的奥妙。提升学生的实验素养。力学运动与电路的结合，既能唤醒学生对电路知识的记忆也为下面选修中电路知识的学习做个简单的铺垫。提高学生知识融合能力。
坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验——朱正元
二、教材中实验原型及不足之处

实验原型：
1.圆锥摆粗略验证向心力的表达式原理：细线上端固定在铁架台上，静止时小球正好位于圆心O上。用手带动钢球设法使它沿纸上的某个圆周运动。记录钢球运动若干圈的时间t，通过纸上的圆测圆周半径r。计算钢球所受的向心力。通过钢球据悬点的竖直高度h与半径r关系得到重力与合力的关系。 2.手握绳结感受向心力通过手握不同绳结，小物体圆周运动不同转速，感受绳子拉力大小。