「精品」高中物理第二章圆周运动第二节第2课时向心力向心加速度课件粤教版必修

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高中物理第二章圆周运动第2节向心力课件粤教版必修2.ppt

高中物理第二章圆周运动第2节向心力课件粤教版必修2.ppt

作业: 课后练习
复习提问
1 、 力的分类(效果命名、性质命名) 2、 物体做曲线运动的条件? 3、 匀速圆周运动的几个公式?
水流星
人造卫星
观察并思考: 1、小球的受力情况? 2、线的拉力方向有何特点? 3、一旦线断或松手,结果如何?
一、向心力
⑴定义:做匀速圆周运动的物体,受到的沿半 径指向圆心的力,这个力叫向心力
4、如图,线段OA=2AB,A、B两球质 量相等,当它们绕O点在光滑的水平桌 面上以相同的角速度转动时,两线段
TAB与TOA的拉力之比为多少?
o A. .B
5、天车上用长为2m的钢丝吊运一 个1.0×103kg的钢块,天车以2m/s 的速度匀速运动,当天车突然停止
钢丝绳受到的拉力是多 大?g=10m/s2
2、两轮用皮带传动,皮带不打滑。图中有A、 B、C三点,这三点所在处半径ra>rb=rc,则
这三点的向心加速度关系是( )
A、aA=aB=aC
A .
..Co1
B.
B、 aC> aA> aB
.o2
C、 aC< aA <aB
D、 aC= aB> aA
3、地球在自转的过程中,站在赤 道上的人A和站在北纬450位置的人 B,随地球一起转动,A和B随地球 转动的角速度之比为----------,A和 B随地球转动的线速度之比为-------。
匀速圆周运动所需的向心力大小为
F=mω2r
ห้องสมุดไป่ตู้

由 v=ωr F=mv2/r

ω =2π/T F=m4π2r/T2 ③
注意单位:
F→N ω→rad/s r→m v→m/s T →s

高中物理必修2粤教《第二章圆周运动第02节向心力》470PPT课件 一等奖

高中物理必修2粤教《第二章圆周运动第02节向心力》470PPT课件 一等奖
作用效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小 特点:
(1)向心力是效果力,而非性质力,受力分析 不能画这个力。 (2)匀速圆周运动向心力来源:合外力
二、向心力的大小
课后作业
1、完成课本P25“问题与练习”第1-4题 2、《全优》P15-18
练习3 对向心力公式的应用
甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为 1:2,转动半径之比为1:2,在相等时间里甲 转过60°,乙转过45°,则它们的合外力之比
为(D )
A. 1:4 B.2:3 C.8:9 D.4:9
向心力课堂小结
一、向心力的概念
定义:做圆周运动的物体受到的指向圆心的合力 方向:总是指向圆心,与速度方向垂直
一、向心力Fn
4、大小:(匀速圆周运动向心力由合外力提供)
a
an
v2 r
a 2r
4 2r
a T2
v2 Fn F合 ma m r
Fn m 2r 4 2r
Fn m T 2
粗略验证向心力的表达式 课本P25—“做一做”
验证向心力表达式
向心力演示仪 ——从运动的角度验证向心力表达式
标尺
Fn m 2r
一、向心力Fn
1、定义:做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向
圆心,这个力叫做向心力。
2、方向: 总指向圆心,方向不断变化
与速度垂直, (说明该力是变力)
3、作用效果:
v
只改变速度的方向,不改变速度的大小。 F
注意:
OF
vF
(1)向心力是按照效果命名的,
v
而非额外所受一个力,受力分析不能画这个力。
(2)匀速圆周运动向心力由合外力提供
人教版必修二: 第5章 曲线运动

新粤教版高中物理必修二第二章第二节向心力(19张ppt)

新粤教版高中物理必修二第二章第二节向心力(19张ppt)
F m v2 r
加速度
介绍: 向心力演示仪

FN



G
介绍: 向心力演示仪
手 推 档 板
介绍: 向心力演示仪


FN

F




G
(1)体验向心的大小
a:拉住绳的一端,让大橡皮塞尽量做匀速 圆周运动,保持转动的半径不变,改变转动 的快慢,体会绳的拉力与转动快慢的关系;
b:改变转动的半径,保持转动的快慢不变, 体会绳的拉力与转动半径的关系;
F
把向心力当作一个独立的力。 V
V
V
3.作用效果:
只改变V的方向,不改变
F OO F
V的大小
F
V
V
为什么?
因为在运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。
4.向心力大小:
(1)体验向心力的大小
猜想:向心力大小可能与 _质_量__、__半__径__、_角__速__度__ 有关
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头,那么任何风都不是顺风。2021/3/82021/3/8March 8, 2021

THE END 17、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/82021/3/82021/3/82021/3/8
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(2)演示实验:用向心力演示器演示 方法:控制变量法
1.F与m的关系 保持r、ω一定
m大,F也大
2.F与r的关系 保持m、ω一定
r大,F也大
3.F与ω的关系 保持r、m一定
ω大,F也大
结论: 向心力的大小F与物体质量m、圆 周半径r和角速度ω都有关系

高中物理第二章圆周运动第2节向心力课件6粤教版必修2

高中物理第二章圆周运动第2节向心力课件6粤教版必修2

轻绳模型
轻杆模型
弹力可能向下,也可 弹力可能向下,可能向上,
能等于零
也可能等于零
受力示意图
力学方程
临界特征 v= gr 的意义
mg+FT=mvr2
mg±FN=mvr2
FT=0,即 mg= mvr2,得 v= gr
v=0,即 F 向=0,此时 FN =mg
物 体 能 否 过 最 高 点 FN 表现为拉力还是支持
[强化训练] (多选)铁路转弯处的弯道半径 r 是根据地形决定的。弯道处要求 外轨比内轨高,其内外轨高度差 h 的设计不仅与 r 有关,还与 火车在弯道上的行驶速率 v 有关。下列说法正确的是 ( ) A.v 一定时,r 越小则要求 h 越大 B.v 一定时,r 越大则要求 h 越大 C.r 一定时,v 越小则要求 h 越大 D.r 一定时,v 越大则要求 h 越大
(2)火车过弯道,重力和铁轨对火车的支 持力的合力正好提供向心力,如图所示,则 mgtan θ=mvr2。
由此可得 tan θ=rvg2=0.1。 [答案] (1)105 N (2)0.1
火车转弯问题的解题策略 (1)对火车转弯问题一定要搞清合力的方向,指向圆心方 向的合外力提供火车做圆周运动的向心力,方向指向水平面 内的圆心。 (2)弯道两轨在同一水平面上时,向心力由外轨对轮缘的 挤压力提供。 (3)当外轨高于内轨时,向心力由火车的重力和铁轨的支 持力以及内、外轨对轮缘的挤压力的合力提供,这还与火车 的速度大小有关。
解析:设轨道平面与水平方向的夹角为 θ,由 mgtan θ= mvr2,得 tan θ=gvr2;又因为 tan θ≈sin θ=Lh,所以Lh=gvr2。 可见 v 一定时,r 越大,h 越小,故 A 正确,B 错误;当 r 一定时,v 越大,h 越大,故 C 错误,D 正确。 答案:AD

粤教新版高一物理必修2 第二章 第二节向心力与向心加速度第2课时

粤教新版高一物理必修2 第二章 第二节向心力与向心加速度第2课时

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解:(1)设小球所受合外力为F
T
tan F
mg
F
(2)根据合外力提供向心力
mg
如图(a)所示,小球A挂在细线下端,并在水平面内做匀速圆周运动。 若已知细线长为L,小球质量为m,细线与竖直线的夹角为α。试求:
(1)小球所受合外力的表达式;
(2)小球做匀速圆周运动的角速度的表达式。
解题思路:
T
1. 明确物体做圆周运动的轨迹及圆心
高一—粤教新版—物理—必修2第二章
第二节 向心力与向心加速度2
学习目标及任务
• 理解向心加速度的概念,知道向心加速度的公式。 • 计算简单情境中的向心加速度。 • 知道在变速圆周运动中,可用向心力和向心加速度的公式,计算
质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。
知识回顾
质点做匀速圆周运动时
– 向心力 大小: 方向:始终指向圆心
线速度、角速度与周期、频率、转速之间的关系
利用
推导出向心力和向心加速度的其他表达形式
匀速圆周运动的性质
特点: 角速度、周期、频率、转速不变 线速度大小不变,方向时刻变化 加速度 大小不变 方向:与线速度方向垂直,始终指向圆心,方向时刻改变
运动性质:变加速曲线运动
变速圆周运动
• 线速度大小发生变化的圆周运动 ➢速度方向改变,需要什么方向的力? ➢速度大小改变,需要什么方向的力? ➢物体实际所受合外力的方向?
方向竖直向下
mg
小结
(1)大小:

(2)方向:沿半径指向圆心,方向不断变化。

心 力
圆周运动是变加速运动。

(3)来源:由某个力或者几个力的合力提供。

高中物理第二章圆周运动第二节向心力与向心加速度课件粤教版必修2

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I-MR
单值-移动极差图
Individuals - Moving Range
X-Bar-R
均值-极差图
Average –Range Chart
不同属性的控制图:缺陷
Different Attribute Control Charts: Defectives
NP 不合格品数量
Number ofnon-conforming units
A2、建立控制图及记录原始数据;
A3、计算每个子组的均值X和极差R;
A4、选择控制图的刻度;
选择子组大小、数量和抽样原则: 每组样本数:4-5; 子组数要求:最少25组共100个样本; 抽样原则:组內变差小,组间变差大;
子组大小 子组数量 抽样原则
A.3 计算每个子组的均值(X)和极差(R)
当控制图中的点出现下列情况之一,说明生产过程存在特殊原因,需 立即采取措施予以消除以确保生产过程处于稳定状态。
判定准则1:(2/3A)
判定准则2: (4/5B)
3点中有2点在A区或A区以外 5点中有4点在B区或B区以外
UCL A
B C C B
LCL A
UCL A
B C C B
LCL A
判定准则3:(6连串)
=2.12
=3.22×[1-(127.973133-127.98)/0.02]=2.11 =0.0025962
=(128-127.96)/6×0.0025962=2.56 =1/2.56=0.3906=39.06% =(128-127.973133)/3×0.0025962=3.44 =(127.973133-127.96)/3×0.0025962=1.68
127.978 127.976

高中物理第二章圆周运动第二节向心力课件粤教粤教高中物理课件

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1.下列对圆锥摆的摆球受力分析正确的是( )
解析:选 D.圆锥摆所需的向心力由合外力提供,方向指向圆周 运动的圆心,但向心力不是物体实际受到的力,圆锥摆的摆球 受重12力 /10/2和021 绳的拉力作用,其合力提供向心力,只有选项 D 正确.
第十六页,共三十六页。
对向心加速度的理解 1.物理意义:描述速度方向改变快慢的物理量. 2.方向:向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心,即方向始终 与运动方向垂直. 由于向心加速度始终与速度垂直,故向心加速度只改变速度的 方向,不改变速度的大小,向心加速度的大小表示速度方向改 变的快慢.
12/10/2021
第十七页,共三十六页。
3.公式拓展 a=vr2=ω2r=4Tπ22r=ωv. 4.a 与 r 的关系图象,如图甲、乙所示.
由 a-r 图象可以看出:a 与 r 成正比还是反比,要看是 ω 恒定还 是 v 恒定.
12/10/2021
第十八页,共三十六页。
(1)向心加速度的公式也适用于非匀速圆周运动. (2)无论是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动,其向心加速度的 方向都指向圆心.
v2 a=___ω__2r___或 a=___r_____. 向心力和向心加速度公式是从匀速圆周运动中得出来的,但也 适用于非匀速圆周运动.在非匀速圆周运动中,利用公式求物 体在某一位置的向心力或向心加速度时,必须用该点速度的 __瞬_1_2时/_10_值/2_02_1 .
第五页,共三十六页。
3.匀速圆周运动的性质 向心力和向心加速度的方向时刻在改变.所以,匀速圆周运动 是加速度方向不断改变变速的运_动_(_b_iàn_s_ùy_ùn_d_òn_g_) __.
12/10/2021
第十二页,共三十六页。
4.向心力是变力 向心力的方向指向圆心,与线速度方向垂直,方向时刻在改变, 故向心力为变力.所以无论是匀速圆周运动还是变速圆周运动, 其运动性质都是变加速曲线运动.

高中物理必修2粤教《第二章圆周运动第02节向心力》458PPT课件 一等奖

高中物理必修2粤教《第二章圆周运动第02节向心力》458PPT课件 一等奖

巩固练习
练习2.如图所示,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平台面上, 另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中与圆孔距离为0.2m ,并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动,问角速 度ω在什么范围m会处于静止状态?(g=10m/s2)
M
o r
m
拓展训练
温故而知新
匀速圆周运动 (1) 速度特点:速度的 不变,速度的 时刻改变 (2) 受力特点:合外力大小 、方向始终与 方向 垂直且指向圆心。 (3) 加速度特点:大小 、方向始终指向 ,是 加速运动。
(4)动力学方程:F合=F向= = 。
粤教版 必修二 第二章 第2节 向心力
广州市第七十ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中学 孙颖
新课
例1. 如图1所示,在水平转台上放有A、B两个质量均为1kg的小物块,它们 距离轴心O分别为 , ,它们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力
的0.4倍,取 。g 10m / s 2
(1)当转台以ω= 转动时,A和B分别受到的摩擦力是多大? (2)要使A物块不相对于台面滑动,求转台转动的角速度的范围。 (3)要使B物块不相对于台面滑动,求转台转动的角速度的范围。 (4)两物块都不发生相对于台面滑动,求转台转动的角速度的范围。
巩固练习
练习1 如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木 块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速 转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是
A.b一定比a先开始滑动 B.a、b所受的摩擦力始终相等 C.ω= 是b开始滑动的临界角速度 D.当ω= 时,a所受摩擦力的大小为kmg

高中物理第二章圆周运动第二节向心力粤教版课件名师优质公开课获奖ppt

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1.大小:F=ma=mvr2=mω2r=mωv=m4Tπ22r (1)匀速圆周运动向心力的大小始终不变。 (2)非匀速圆周运动中向心力的大小随速率 v 的变化而变 化,公式表述的只是瞬时值。
2.方向:无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿半 径指向圆心,方向时刻改变,故向心力是变力。
3.向心力是效果力 (1)向心力因其方向时刻指向圆心而得名,是效果力。 (2)它的作用效果是只改变速度方向不改变速度大小。 (3)不是因为物体做圆周运动才产生向心力,而是向心力 作用迫使物体不断改变速度方向而做圆周运动。 4.向心力的来源 物体做圆周运动时,向心力由物体所受力中沿半径方向的 力提供。可以由一个力充当向心力;也可以由几个力的合力充 当向心力;还可以是某个力的分力充当向心力。
实例
向心力
用细线拴住的小球在竖直 面内转动至最高点时
绳子的拉力和重 力的合力提供向 心力,F向=F+G
用细线拴住小球在光滑水 线的拉力提供向
平面内做匀速圆周运动 心力,F向=T
物体随转盘做匀速圆周运 动,且相对转盘静止
转盘对物体的静 摩擦力提供向心 力,F向=f
重力和细线的拉 小球在细线作用下,在水
4.匀速圆周运动向心力和向心加速度的大小恒 定,方向时刻在改变,因此匀速圆周运动是
变加速运动。
一、感受向心力 1.向心力 做匀速圆周运动的物体受到与速度方向不在同一直线上的 合力作用,这个力总是沿着半径指向 圆心 ,叫做向心力。 2.向心力的大小 (1)实验探究 ①探究目的:探究向心力大小 F 与质量 m、角速度 ω 和半 径 r 之间的关系。
1.(多选)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.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力

新粤教版高中物理必修2第2章《圆周运动》课件:2.2向心力

新粤教版高中物理必修2第2章《圆周运动》课件:2.2向心力

学法指导:阅读教材33-36页,完成以下问题,时间8分钟。
一. 向心力 1. 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。
2.特点:方向始终与 线速度 垂直,指向圆心。是 变力(恒力、变力)
3.作用效果:只改变V的方向 ,不改变V的 大小 。
4.向心力大小: F=mω2r或F=mv2/r
2向个.向心力力的心的合加来力速源,度:也定可是以一义是种、某效方个果向力力、的,分它大力可小。以、即是物向某理心一力个意就力义是(?物重体力受、到弹的力合、外摩力擦。力)或几
定2.向义心: 由加向速心度力定产义生、的方加向速、度大叫小向、心物加理速意度义。?
方定向义:: 大小: 方向:
由沿沿向a半半心=径径力r指指ω产向向2生圆圆的或心心加a速=度叫向v心r2 加速度。
物大理小意: 义a: 它= 是rω表2示速或度a方=向变化v快r2 慢的物理量。
物理意义: 它是表示速度方向变化快慢的物理量。
• 9、春去春又回心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/82021/3/8Monday, March 08, 2021
它们的向心力之比为
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9
D.9∶16
5、质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点, 并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线 成θ角,则以下的错误是
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
θ
F
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021 8:10:40 AM • 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/82021/3/82021/3/8Mar-218-Mar-21 • 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/82021/3/82021/3/8Monday, March 08, 2021 • 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/82021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021

高中物理第二章圆周运动第二节向心力与向心加速度训练含解析粤教版必修2

高中物理第二章圆周运动第二节向心力与向心加速度训练含解析粤教版必修2

第二节向心力与向心加速度A级合格达标1.(多选)做匀速圆周运动的物体,关于向心力的说法,以下正确的是()A.向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变B.向心力是根据力的作用效果命名的C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某个力的分力D.向心力本质上是拉力解析:物体做匀速圆周运动需要的向心力,总是沿半径指向圆心,且大小不变,A正确;做匀速圆周运动的物体向心力是以效果命名的.它可以是几个力的合力,也可以是某个力的分力,故B、C正确,D错误.答案:ABC2.(多选)关于圆周运动,下列说法中正确的是()A.物体做匀速圆周运动时,向心加速度就是物体的合加速度B.物体做圆周运动时,向心加速度就是物体的合加速度C.物体做圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心D.物体做匀速圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心解析:匀速圆周运动的合加速度即向心加速度,其方向指向圆心.而非匀速圆周运动的加速度不是向心加速度,故A、D正确,B、C错误.答案:AD3.如图所示,一半径为R的球体绕轴O1O2以角速度ω匀速转动,A、B为球体上两点.下列说法中正确的是()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两点具有相同的向心加速度D.A、B两点的向心加速度方向都指向球心解析:A、B两点随球体一起绕轴O1O2转动,转一周所用的时间相等,故角速度相等,有ωA=ωB=ω,A对.由于ωA=ωB,r A>r B,根据v=ωr知,v A>v B,B错.由向心加速度a=rω2知,a A>a B,其方向在转动平面内指向轴O1O2,并非指向球心,C、D错.答案:A4.(多选)如图所示,一小球用细绳悬挂于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.重力和绳拉力的合力C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力解析:对小球进行受力分析,它受重力和绳子拉力的作用,向心力是指向圆心方向的合力.因此,可以说是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以说是各力沿绳方向的分力的合力,选项C 、D 正确.答案:CD5.如图所示,系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动.若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R ,细线的拉力等于小球重力的n 倍,则小球的( )A.线速度大小v =ng RB.线速度大小v =R ngC.角速度ω=ng RD.角速度ω=ngR解析:小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,细线的拉力提供向心力,则有:T =nmg=m v 2R=mω2R ,解得v =ngR ,ω=ngR.故C 正确. 答案:C6.如图所示,A 、B 为直线形拖把把手上的两点,把手可以沿竖直平面绕O 点(O 点固定不动)自由转动,A 点是把手顶端,BO 长度为整个把手长度的13,现将拖把的把手从图示位置匀速旋转到水平位置的过程中,则( )A.A 、B 两点的线速度大小之比为1∶3B.A 、B 两点的角速度大小之比为1∶3C.A 、B 两点的向心加速度大小之比为1∶3D.A 、B 两点的向心加速度方向相同解析:由题图可知,A 、B 是同轴转动,角速度相等,根据v =rω知线速度和半径成正比,所以A 、B 的线速度之比为3∶1,故A 、B 错误;根据a =rω2知,角速度相等,向心加速度和半径成正比,故AB 的向心加速度之比为3∶1,故C 错误;A 、B 两点都绕O 点做圆周运动,所以它们的加速度的方向是相同的,都沿杆指向转轴.故D 正确.答案:DB 级 等级提升7.质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图所示,那么( )A.因为速率不变,所以石块的加速度为零B.石块下滑过程中受的合外力越来越大C.石块下滑过程中,加速度大小不变,方向在变化D.石块下滑过程中,摩擦力大小不变,方向时刻在变化解析:石块的速率不变,做匀速圆周运动,根据a =v 2r 可知,加速度大小恒定,方向时刻变化,A 错误,C 正确;石块做匀速圆周运动,合力F 合=m v 2r,可知合外力大小不变,B 错误;石块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用,支持力与重力沿半径方向的分力,一起充当向心力,在物块下滑过程中,速度大小不变,则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等,方向相反,因重力沿切线方向的分力变小,故摩擦力也会越来越小,D 错误.答案:C8.(多选)如图所示,长为L 的悬线固定在O 点,在O 点正下方L2处有一钉子C ,把悬线另一端的小球m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的( )A.线速度突然增大为原来的2倍B.角速度突然增大为原来的2倍C.向心加速度突然增大为原来的2倍D.悬线拉力突然增大为原来的2倍解析:悬线与钉子碰撞前后,线的拉力始终与球运动方向垂直,不改变小球线速度大小,故小球的线速度大小不变,A 错误;当半径减小时,由ω=vr知ω变大,为原来的2倍,B 正确;再由a 向=v 2r 知向心加速度突然增大为原来的2倍,C 正确;在最低点F -mg =m v 2r,故碰到钉子后合力变为原来的2倍,悬线拉力变大,但不是原来的2倍,D 错误.答案:BC9.(多选)两个质量相等的小球a 、b 分别用细线连接,悬挂于同一点O .现给两小球一定的初速度,使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动,这样就构成两圆锥摆,如图所示.若a 、b 两球做匀速圆周运动的半径之比为r a ∶r b =2∶1,则下列关于描述a 、b 两球运动的物理量之比,正确的是( )A.速度之比v a ∶v b =2∶1B.角速度之比ωa ∶ωb =2∶1C.加速度之比a a ∶a b =2∶1D.周期之比T a ∶T b =2∶1解析:对其中一个小球受力分析,如图,受重力、绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力.将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系,得细线的拉力F T =mgcos θ,所以向心力F =mg tan θ=m (h tan θ)ω2,所以角速度ω=gh,故两球相同; 根据v =ωr 可知,线速度之比为半径比,即2∶1,A 正确. 根据以上分析,可知角速度之比为1∶1,B 错误.由加速度a =ω2r ,可知加速度之比为半径比,即2∶1,C 正确.周期T =2πω可知,周期之比为1∶1,D 错误.答案:AC10.如图,长L =0.2 m 的轻绳一端与质量m =2 kg 的小球相连,另一端连接一个质量M =1 kg 的滑块,滑块套在竖直杆上,与竖直杆间的动摩擦因数为μ.现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动,当绳子与杆的夹角θ=60°时,滑块恰好不下滑.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10 m/s 2.求:(1)小球转动的角速度ω的大小; (2)滑块与竖直杆间的动摩擦因数μ.解析:(1)通过对小球的受力分析,由牛顿第二定律,得mg tan θ=mω2L sin θ,解得小球转动的角速度ω=10 rad/s.(2)对小球,在竖直方向:F T cos θ=mg ;对滑块,由平衡条件可得:F T sin θ=F N ,μF N =Mg +F T cos θ; 解得滑块与竖直杆间的动摩擦因数μ=32. 答案:(1)10 rad/s (2)3211.如图所示,水平转盘上放有一质量为m 的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r ,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度; (2)当角速度为3μg2r时,绳子对物体拉力的大小. 解析:(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零时转速达到最大,设此时转盘转动的角速度为ω0,则μmg =mω20r ,得ω0=μgr.(2)当ω= 3μg2r时,ω>ω0,所以绳子的拉力F 和最大静摩擦力共同提供向心力,得F +μmg =mω2r ,即F +μmg =m ·3μg2r ·r ,解得F =12μmg .答案:(1) μg r (2)12μmg。

新粤教版高中物理必修二第二章第二节向心力(19张ppt)

新粤教版高中物理必修二第二章第二节向心力(19张ppt)

想一想 小球受哪些力?合外力有何特点?
小球受力分析:
FN OO F
G
FN与G相抵消,所以合力为F
V
小球受力分析:
F OO F
F
V
V
结论: 做匀速圆运动的小球, 合外力指向圆心,与速度V垂直
•1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 •2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
结论: 向心力的大小F与物体质量m、圆 周半径r和角速度ω都有关系
公式:F=m rω2
根据 v 推导向心力的另一表达式 r
v2 F m
r
加速度
介绍: 向心力演示仪

FN



G
介绍: 向心力演示仪
手 推 档 板
介绍: 向心力演示仪


FN

F




G
(1)体验向心的大小

新教材粤教版必修第二册 第2章 第2节 向心力与向心加速度 课件(82张)

新教材粤教版必修第二册 第2章 第2节 向心力与向心加速度 课件(82张)

物理 必修 第二册 配粤教版
匀速圆周运动的加速度大小
FFF===mmmvaωr,22,r ⇒aann==
ω2r
v2 r
第二章 圆周运动
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核心素养微专题
课堂小练 | 素养达成
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物理 必修 第二册 配粤教版
第二章 圆周运| 新知领悟
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第二章 圆周运动
匀速圆周运动的向心加速度与线速度的方向有什么关系? 【答案】始终互相垂直.
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2024-2025学年高中物理第二章圆周运动第2节向心力教案粤教版必修2

2024-2025学年高中物理第二章圆周运动第2节向心力教案粤教版必修2
8. 物理学科核心素养的提升:
学生通过本节课的学习,对物理学科的核心素养有了更深入的理解。他们能够将物理知识与现实世界联系起来,用科学的方法解释自然现象,并展现出对物理学的兴趣和热情。
9. 学习兴趣的激发:
通过生动的案例、实验操作和小组讨论,学生的学习兴趣得到了极大的激发。他们对圆周运动和向心力的好奇心被充分调动,愿意主动探索物理学的未知领域。
在课堂展示环节,我发现学生们在表达能力上还有很大的提升空间。有些学生在台上展示时显得紧张,语言表达不够清晰。为了改善这一状况,我打算在课后组织一些口语表达训练,帮助学生提高自信,增强语言组织能力。
实验环节中,虽然学生们对实验操作表现出很高的热情,但我也注意到他们在实验数据记录和处理方面还不够严谨。今后,我会在实验前加强对实验步骤和注意事项的讲解,引导学生更加关注实验数据的准确性。
6. 实际问题解决能力的提高:
学生能够将向心力的知识应用于实际问题中,如分析过山车的设计、自行车转弯时的力学原理等。他们能够提出解决问题的方案,并进行合理的论证。
7. 团队合作与交流能力的培养:
在小组讨论和课堂展示中,学生的团队合作和交流能力得到了提升。他们能够有效地与小组成员沟通,共同完成任务,并在班级中进行清晰、有逻辑的展示。
- 收集并向学生展示一些生活中圆周运动的实例图片,如旋转木马、自行车轮等,以便学生将理论联系实际。
- 制作并向学生提供向心力与线速度、半径关系的图表,帮助学生观察、分析并总结规律。
- 准备一些典型例题和练习题,涵盖不同难度层次,以便进行课堂练习和课后巩固。
3. 实验器材:
- 准备实验所需的器材,如小车、绳子、质量块、滑轮、尺子、计时器、圆周运动轨道等,确保器材的完整性和安全性。
例题4:

2024-2025学年高一物理必修第二册(粤教版)教学课件第二章圆周运动第二节向心力与向心加速度

2024-2025学年高一物理必修第二册(粤教版)教学课件第二章圆周运动第二节向心力与向心加速度

C错:根据T=
2

g
r tan
mg
v2
m
tan
r
,得v=
gr
tan
;因为rA>rB,所以vA>vB。
,因为rA>rB,所以ωA<ωB。
及ωA<ωB知TA>TB。
mg
D错:由图知,筒壁对小球的支持力F= sin ,由于mA=2mB,则知FA=2FB,根据牛顿第三定律得,小球对
筒壁的压力F′A=2F′B。
1、定义:
物体做匀速圆周运动时所受合外力的方向始终指向运动轨迹的圆心,这个
指向圆心的合外力称为向心力
2、方向特点:
总是与线速度方向垂直,方向不断变化
向心力是
恒力吗?
3、效果:
只改变物体线速度的方向,不改变线速度的大小
4、命名依据:
根据作用效果命名,可以是不同性质的力(如重力、弹力、摩擦力等)
高中物理 必修第二册 第二章 圆周运动
ω
f
FN
G
高中物理 必修第二册 第二章 圆周运动
几种常见的匀速圆周运动受力图
沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
N
O
θ
R
N
θ
r
m
O
F合
θ ω
mg
m
mg
Fn= F合
F合 O'
ω
高中物理 必修第二册 第二章 圆周运动
题2 如图所示,水平转台上放着一枚硬币,当转台匀速
转动时,硬币没有滑动,关于这种情况下硬币的受力情
第二节 向心力与向心加速度
高中物理 必修第二册 第二章 圆周运动
学习目标
1. 理解向心力和向心加速度的概念。
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5.向心力的来源 向心力是根据力的作用效果命名的.它可以由重力、弹力、摩擦力等各种 性质的力提供,也可以由它们的合力提供,还可以由某个力的分力提供. (1)当物体做匀速圆周运动时,由于物体沿切线方向的加速度为零,即切线 方向的合力为零,物体受到的合外力一定指向圆心,以提供向心力产生向 心加速度. (2)当物体做非匀速圆周运动时,其向心力为物体所受的合外力在半径方向 上的分力,而合外力在切线方向的分力则用于改变线速度的大小.
的是
A.aC=aD=2aE
B.aC=2aD=2aE
√C.aC=a2D=2aE
D.aC=a2D=aE图6ຫໍສະໝຸດ 12345解析 答案
制作不易 尽请参考
5.(向心加速度公式的应用)如图7所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动, 皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点S到转 轴的距离是大轮半径的.当大轮边缘上P点的向心加速度是 12 m/s2 时,大 轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度分别是多少?
解析 答案
重点探究
一、向心力及其来源
1.向心力:使物体做圆周运动的指向圆心的合力. 2.向心力大小:F=ma=mvr2=mω2r=m2Tπ2r . 3.向心力的方向 无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿着半径指向圆心,方向时刻改 变,故向心力是变力. 4.向心力的作用效果——改变线速度的方向.由于向心力始终指向圆心,其 方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小.
向发生了变化,所以匀速圆周运动既不是匀速运动,也不是匀变速运动
解析 加速度恒定的运动才是匀变速运动,匀速圆周运动的向心加速度的方 向时刻改变.匀速圆周运动是速度的大小不变而方向时刻变化的运动,所以B、 D正确.
解析 答案
例4 如图3所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转,A、B为球体上 两点,下列几种说法中正确的是
力情况,下列说法中正确的是
A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力
√B.向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力
√C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分力
√D.向心力的大小等于Mgtan θ
图1
答案
针对训练 如图2所示,一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于
盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一小木块A,它随圆盘一起
例3 (多选)下列说法正确的是 A.匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度
√B.做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻在改变,所以必
有加速度 C.做匀速圆周运动的物体,加速度的大小保持不变,所以是匀变速(曲线)运动
√D.匀速圆周运动的加速度大小虽然不变,但方向始终指向圆心,加速度的方
v2 4.大小:F= mω2r ;F= m r .
二、向心加速度
1.定义:由向心力产生的指向 圆心 方向的加速度. v2
2.大小:a= ω2r ,a= r .
3.方向:与向心力方向 一致 ,始终指向 圆心 ,时刻在改变.
即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)匀速圆周运动的向心力是恒力.( × ) (2)匀速圆周运动的合力就是向心力.( √ ) (3)匀速圆周运动的加速度的方向始终不变.( × ) (4)匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动.( √ ) (5)根据a=ω2r知加速度a与半径r成正比.( × )
例1 (多选)下列关于向心力的说法中正确的是
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
√B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小 √C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力
解析 当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时,物体将
做圆周运动,该分力即为向心力,故先有向心力然后才使物体做圆周运动.
因向心力始终垂直于速度方向,所以它不改变线速度的大小,只改变线速
度的方向.匀速圆周运动所受合外力指向圆心,完全提供向心力.非匀速圆
周运动中是合外力指向圆心的分力提供向心力.
解析 答案
例2 (多选)如图1所示,用长为L的细线拴住一个质量为M的小球,使小球
在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为θ,关于小球的受
B.重力、支持力、绳子拉力和向心力
C.重力、支持力、向心力
√D.绳子拉力充当向心力
图5
12345
答案
4.(传动装置中的向心加速度)如图6所示,两轮压紧,通过摩擦传动(不打
滑),已知大轮半径是小轮半径的2倍,E为大轮半径的中点,C、D分别
是大轮和小轮边缘上的一点,则E、C、D三点向心加速度大小关系正确
点Q的图线是过原点的一条直线.由图线可知
A.质点P的线速度不变
B.质点P的角速度不变
√C.质点Q的角速度不变
D.质点Q的线速度不变
图4
12345
解析 答案
3.(向心力来源分析)(多选)如图5所示,用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一
铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动,关于小球的受力,下列说法正确的是
√A.重力、支持力、绳子拉力
答案
知识深化
1.方向:不论向心加速度a的大小是否变化,a的方向始终指向圆心,是 时刻改变的,所以圆周运动的向心加速度时刻发生改变,圆周运动是一 种变加速曲线运动. 2.向心加速度的大小:a=mF=vr2=ω2r=4Tπ22r=4π2f 2r=ωv . (1)当匀速圆周运动的半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成 正比,也与线速度的平方成正比,随频率的增加或周期的减小而增大. (2)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比. (3)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比.
√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两点的向心加速度之比为2∶1
图3
解析 答案
达标检测
1.(向心力的理解)(多选)下面关于向心力的叙述中,正确的是
√A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力
B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用力外,还一定
受到一个向心力的作用
√C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某
几个力的合力,或者是某一个力的分力
√D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小
12345
答案
2.(对向心加速度公式的理解)如图4所示为质点P、Q做匀速圆周运动时向
心加速度随半径变化的图线,表示质点P的图线是双曲线的一支,表示质
第二章 第二节 向心力
第2课时 向心力 向心加速度
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
自主预习
一、向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的方向 沿半径指向圆心 的力. 2.作用效果:不改变质点速度的 大小 ,只改变速度的 方向 . 3.方向:沿半径指向 圆心,和质点运动的方向垂直,其方向时刻在改变.
运动——做匀速圆周运动,则关于木块A的受力,下列说法中
正确的是
A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块
图2
运动方向相反
√C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向指向圆心
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相

解析 答案
二、向心加速度
导学探究
1.请根据牛顿第二定律以及向心力的表达式推导向心加速度的表达式. 答案 由牛顿第二定律知,a=mF,所以向心加速度的表达式为:a=vr2= ω2r. 2.有人说:“匀速圆周运动的加速度恒定,所以是匀变速运动.”这种说 法对吗?为什么? 答案 不对.匀速圆周运动的向心力大小不变,但方向时刻指向圆心,即 方向始终变化.所以匀速圆周运动是加速度时刻变化的变速运动.
答案
2.在长0.2 m的细绳的一端系一小球,绳的另一端固定在水平桌面上,使 小球以0.6 m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,则小球运动的角速度为 _3__ra_d_/_s_,向心加速度为_1_._8_m__/s_2_. 解析 角速度 ω=vr=00..62 rad/s=3 rad/s 小球运动的向心加速度 a=vr2=00..622 m/s2=1.8 m/s2.
图7 答案 4 m/s2 24 m/s2
12345
解析 答案
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