几种常见的向心力类型的分解优秀课件
向心力课件
06.2.26都灵冬奥会：短道速滑女子１０００米比 赛中，中国选手王濛、杨扬分别获得银牌和铜牌， 为中国队再添两块奖牌。
探究
她们在弯 道处为什 么要将身 体倾斜呢？ 你还能列 举生活中 这样的例 子吗？
二、变速圆周运动指向圆心方向的力 Fn 产生向心O 加速度 改变速度的方向 跟圆周相切的力 Ft 产生切向加速度 改变速度的大小 仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动，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。
§ 5.6 向 心 力
申雪绕赵宏博转动的图片
分析：光滑桌面上用轻细线拴一小球匀速转 动。小球受哪些力？合外力有何特点？
v
FN
.F
F OO F
mg
因为FN 与mg相平衡，所以 小球受到的合力为拉力F
v
F
v
结论：物体做匀速圆周运动时，合外力指向
圆心，且与速度v垂直。
一、向心力
1、定义：
做匀速圆周运动的物体一定受到沿半径指向圆心的 合外力，这个合外力产生向心加速度，所以叫向心力。
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
2、一般的曲线运动：
B
A
一般的曲线可以分成许多小段，每段都可以看做一小段 圆弧，各段圆弧的半径不一样。
分析：光滑桌面上用轻细线拴一小球匀速转动的 向心力。
FN
.F
mg
小球所受力：重力、支持力、绳对小球拉力 向心力由绳对小球的拉力来提供。
分析：圆锥摆的向心力。
y
F2 F
2、大小:
Fn
=man
m
v2 r
m2r m( 2 )2 r mv
T
3、方向：方向时刻发生变化（始终指向圆心且⊥v）
《向心力》PPT课件
2.运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般曲 线运动，在复杂的曲线运动中取一小段研究，每一小段都可以看 成是圆周的一部分，这些圆弧的弯曲程度不同，圆心不同，注意 到这个区别以后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可 以采用圆周运动的方法进行研究.
第20页
如图所示，物块 P 置于水平转盘上 随转盘一起运动，图中 c 方向沿半径指向圆心， a 方向与 c 方向垂直.当转盘逆时针转动时，下 列说法正确的是( )
A.当转盘匀速转动时，P 所受摩擦力方向为 c B.当转盘匀速转动时，P 不受转盘的摩擦力 C.当转盘加速转动时，P 所受摩擦力方向可能为 a D.当转盘减速转动时，P 所受摩擦力方向可能为 b
第21页
【答案】 A 【解析】 转盘匀速转动时，物块 P 所受的重力和支持力平 衡，摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力 方向指向圆心 O 点，故 A 项正确，B 项错误；当转盘加速转 动时，物块 P 做加速圆周运动，不仅有沿 c 方向指向圆心的向心 力，还有指向 a 方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合 力即摩擦力可能沿 b 方向，故 C 项错误；当转盘减速转动时，物 块 P 做减速圆周运动，不仅有沿 c 方向指向圆心的向心力，还有 与 a 方向相反的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩 擦力可能沿 d 方向，故 D 项错误.
(2)如果水平杆的转动角速度降为 ω′＝1.5 rad/s，圆环能 否相对于杆静止在原位置，此时它所受到的摩擦力有多大？(g 取 10 m/s2)
第36页
答案 (1)1.25 m (2)能 2.81 N
解析 (1)圆环在水平面内做匀速圆周运动的向心力是杆施
加给它的静摩擦力提供的，则最大向心力 F 向＝μmg，代入公式 F
6.7几种常见的向心力的分解
南京市第十三中学
1、汽车转弯时的向心力
v
O F 静
F合=f静=mv2/r
2、圆锥摆 、
竖直方向：F cosθ＝mg 竖直方向： cosθ＝
F
θ
O
l
水平方向： 水平方向： F合=Fsinθ =Fsinθ F合=mω2l sinθ
θ
m
F合 ω mg
F静
5、飞机转弯
N Fn
G
F升
θ
m
θ
r F合
O
mg
ω
竖直方向：F升 cosθ＝mg cosθ＝ 竖直方向： 水平方向： 水平方向：F合=mω2r
O'
3、漏斗 、
m
FN
θ
r F合
O
mg
θ
ω
竖直方向：FN cosθ＝mg 竖直方向： 水平方向： sinθ 水平方向：F合=FNsinθ=mω2r
FN
θ θ
O
m mg
R F合 ω
O'
竖直方向：FN cosθ＝mg 竖直方向： cosθ＝ 水平方向： 水平方向：F合=mω2 R sinθ
4、转盘上的向心力 、
物体相对转盘静止， 物体相对转盘静止， 随盘做匀速圆周运动 静摩擦力 谁充当向 指向圆心 心力？ 心力？
回顾： 、 一起向左加 回顾：A、B一起向左加 分析A的受力情况 的受力情况。 速，分析 的受力情况。
a FN F F静
A B
rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱF静
v
ω mg
O
竖直方向： 竖直方向：FN＝mg 水平方向： 水平方向：F合=F静=mω2r
向心力ppt(共9篇)
向心力ppt(共9篇)向心力ppt（一）: 向心力演示器一条皮带上角速度能不相同吗如果皮带上无滑动,是线速度相同.轮半径相同,角速度才相同；轮半径不同,角速度不同；如果是共轴,角速度相同.轮半径相同,线速度速度才相同；轮半径不同,线速度不同；向心力ppt（二）: 向心力是什么物体做曲线运动时,必定受到与速度方向不在同一直线上的合外力的作用. 匀速圆周运动是曲线运动,做匀速圆周运动的物体必定也受到与速度方向不在同一直线上的合外力的作用.这个合外力就是向心力.向心力指向圆心,而物体运动的方向沿切线方向,所以向心力的方向总与物体运动的方向垂直.物体在运动方向上不受力,在这个方向上没有加速度,速度大小不会改变,所以向心力的作用只是改变速度的方向.1.用质量不同的钢球和铝球做实验,使两球运动的半径r和角速度ω相同.可以看出,向心力的大小与质量有关,质量越大,所需的向心力就越大.2.换用两个质量相同的小球做实验,保持它们运动的半径相同.可以看出,向心力的大小与转动的快慢有关,角速度越大,所需向心力也越大.3.仍用两个质量相同的小球做实验,保持小球运动角速度相同.可以看出,向心力的大小与小球运动的半径有关,运动半径越大,所需的向心力越大.实验表明,向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系.可以证明,匀速圆周运动所需的向心力大小为 F＝mrω2.做圆周运动的物体,在向心力F的作用下,必然要产生一个加速度,这个加速度的方向与向心力的方向相同,总指向圆心,叫做向心加速度.对于某一确定的匀速圆周运动来说,m以及r、v的大小、ω都是不变的,所以向心力和向心加速度的大小不变,但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变.匀速圆周运动是瞬时加速度矢量的方向不断改变的变速运动.向心力ppt（三）: 向心力是如何产生的向心力产生于物体之间的作用中.当然,不是牛顿的中心力作用概念,而是物体之间的非中心力作用概念.非中心力作用是物体产生旋转运动的原因,而向心力就存在于物体旋转的运动之中.向心力是旋转物体运动表现出来的一种向心的力.处在自然或惯性状态下的旋转物体都是一个合力的表现,向心力就是其中的一个分力. 当宇宙天体发生大爆炸时,这个爆炸的天体就会形成一个星系.就是说,天体爆炸的碎片就会最终围绕这个爆炸的中心位置做旋转的轨道运动,而任何在轨道上运动的天体都存在一个向心力的问题.主要表现为,旋转星系中的各种天体都会慢慢中心收缩,这种收缩行为就是向心力的行为.因此,向心力产生于天体的爆炸,天体的爆炸形成一个旋转星系,而旋转星系中的物体表现为一种向中心收缩的状态,这种状态就是向心力作用使然. 从比较确切和精细的角度上说,任何天体的轨道运动都不是在圆周轨道或椭圆轨道上运行,而是在一种螺旋的轨道上运动着,并慢慢搞近向中心位置.向心力的大小与物体的旋转速度成正比,与物体旋转的曲率半径成反比.向心力ppt（四）: 向心力与离心力在经典力学中,向心力是物体沿着圆周或者曲线轨道运动时的指向圆心的合外力作用力.向心力其实并非一种力,而是合外力作用的一种需求.“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的.这种效果可以由弹力、重力、摩擦力中的任何一力而产生.也可以由几个力的合力或几个力的分力提供.因为匀速圆周运动属于曲线运动,在做匀速圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用.对在做均速圆周运动的物体所产生的是一种拉力,随着物体在圆周轨道上的运动而不停的变动方向.这种拉力总是沿着圆周半径指向圆周的中心,之所以得名“向心力”.因为向心力总是指向圆周中心,然而被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动,所以向心力总是与受控物体的运动方向呈90°的垂直.向心力对其所控物体的控制是运动方向的控制,然而向心力并没有对物体施加力,也没有对物体的速度大小做任何的改变.这就是说向心力并非一种力.当物体在做非匀速圆周运动时,也就是说具有加速度时,无论运动轨迹半径是否发生变化,在向心方向上都会有向心加速度.这时物体的运动方向就不再是运动曲线的切线方向,而受到向心加速度的影响.向心力的大小与物体的质量（m）、物体运动圆周半径的长度（r）和角速度（ω）有着关系.离心力,为一种假想的惯性力,现实中不存在.当物体作圆周运动时,向心加速度会在物体的座标系产生如同力一般的效果,类似於有一股力作用在离心方向,因此称为离心力.当物体进行圆周运动,即并非直线运动,亦即物体於非牛顿环境下运动,物体所感受的力并非真实.向心力ppt（五）: 向心力公式推导~~用极限,或是中学常用的“微元法”以圆心为原点,i为x轴上的单位向量j为y轴上的单位向量速率为v0则速度（矢量）v=v0cosθi+v0sinθj(θ为某点处与x轴的夹角)又因为θ=ωtv=v0cosωti+v0sinωtja=v"=ωv0(cosωti-sinωtj)|a|=ωv0=rω^2|F|=m|a|=mrω^2=(mV^2)/r=mvω=(mr4π^2)/T^2=mr4π^2f^2向心力ppt（六）: 怎么摆脱向心力【向心力ppt】向心力是效果力,无法摆脱.只能是抵消.提高速度只是让物体所需的向心力增大,而向心力本身没有减小.当外力不能提供足够的向心力时,物体做离心运动.向心力ppt（七）: 向心力是力吗【向心力ppt】向心力,是使质点（或物体）作曲线运动时所需的指向曲率中心（圆周运动时即为圆心）的力.物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力,又称法向力.是由合外力提供或充当的向心力.向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力.它不是具有确定性质的某种类型的力.相反,任何性质的力都可以作为向心力.实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力 .向心力ppt（八）: 向心力的特点RT向心力是按照力的作用效果命名的力,可以是重力.弹力,摩擦力等各种性质的力充当、也可以是一个或几个力的合成力充当向心力ppt（九）: 向心力与速度和加速度的关系向心力不改变速度的大小,只改变速度的方向向心力不改变加速度的大小,只改变加速度的方向请问这两句话哪句对能再解释一下不对的那句话为什么不对么第一句对首先物体不会受到向心力,向心力是物体的合外力,只是一种作用效果.关键在于如果合外力提供向心力,那么方向一定是指向圆心,始终不做功,所以不会改变速度大小.根据动能定理,合外力做的功等于物体动能的改变量,而动能的体现就是速度的大小而不管方向.提高团队向心力ppt。
向心力课件用
变
做变速圆（ZHOU）运动的物体所受 的力
速
圆
Ft
（
Z
H
F
O
U）
Fn
Ft 切向分力,它产生切向加速度,改变速度的大小. Fn 向心分力,它产生向心加速度,改变速度的方向.
处
理
一 把一般曲线分割为许多极短的小段,每一段都可以
般 看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样,表
曲 明它们具有不同的曲率半径.注意到这点区别之后,
二
实 验：
1、实验的基本原理
用
圆 从运动的角度求得Fn ；
锥 从受力的角度求得F合 ；
摆 粗
将Fn 和F合 进行比较
略 验
2、实验需要的器材
O 小球所需
θ
l
向Fn心=力m vr2
FT
h
r F合 O'
证
向 钢球、细线、画有同心圆的 心 白纸、天平、秒表、直尺
G F合＝mg tanθ
力
的 3、实验需要测量力
ω
新课堂32页 变式训练
f
N F
mg
Fm（2）2r
T
f mg
Fkx rlx
Nm2r
结论：角速度增大时,摩擦力不变,弹力增大
小 结
分析向心力来源的思路
1.明确研究对象 2.确定圆（ZHOU）运动所在的平面,明确圆
（ZHOU）运动的轨迹、半径及圆心位置 3.进行受力分析,分析指向圆心方向的合力即向心力,
第五章 曲线运动
第六节 向心力
复习提问：
匀速圆（ZHOU）运动的---加-向心加速度 1速.方度向：总是与其速度方向垂直,并指向圆心
2.向心加速度的大小 v 2
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（2）小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动
F合mgN 小球恰能通过最高点则：
小球受到的压力N为零，重力提供向心力
N
F 合 mg F m v2
r
mg
v2 m
r
v gr
G
（2）
v gr v gr
v gr
物体受到的压力为零 物体受到向下的压力 物体不能到达最高点
总之：与轻绳类似
轻杆模型 （3）小球用轻杆支撑在竖直平面内做圆周运动
不会从铁轨上掉下来？
凸起的
凸起的
轮缘
轮缘
火车转弯内外轨的高度相同时
火车在水平路面上转弯时 ----外轨对轮缘的
需要的向心力由什么力提 弹力F就是使火车
供？
转弯的向心力
v2 F m
R
向左转
N
火车质量很大
外轨对轮缘的弹力很大
外轨和外轮之间的磨损大，
G
铁轨容易受到损坏
F
为了让火车能安全转弯，火车路弯道必须设计成倾斜的
几种常见的向心力类型的分解 优秀课件
轻绳模型 （1）用绳拴着的小球在竖直平面内做圆周运动
F合mgT
小球恰能通过最高点则： 绳子拉力T为零，重力提供向心力
T
G
（1）
F 合 mg F m v2
r
v gr v gr
v gr
mg m v 2 v gr r
物体受到的拉力为零 物体受到向下的拉力 物体不能到达最高点
小球恰能通过最高点则：速度v=0
v0
物体受到向上的支持力N=mg
0v gr物体受到向上的支持力0<N<mg v gr 物体只受到重力
（3）
v gr
物体受到向下的拉力T，并且随 速度的增大而增大
（4）小球在竖直放置的光滑圆管内做圆周运动
（4）
小球恰能通过最高点则：速度v=0
v0
物体受到向上的支持力N=mg
火车在倾斜路面上转弯
N
转弯时，铁路路面为什么要设
计成倾斜的？
mgtan mv02
解得：
R
F
v0
gRtan
gRh L
当v车 v0时：内缘外无轨侧对压轮力
(
当v车 v0时：外轨对轮缘有侧压力 mg 当v车 v0时：内轨对轮缘有侧压力
转弯时，火车向转弯方向倾斜
回顾：A、B一起向左加 速，分析A的受力情况。
a
F静 A
F
B
v
O F静
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（8）汽车转弯时的向心力
F合=f静=mv2/r
v
O F静
汽车在倾斜路面上转弯
重力mg与支持力N的合力 提供向心力
N
mgtan
v2 m
R
F
G 为了让车能安全转弯，高速公路弯道必须设计成倾斜的
火车转弯问题
.观察火车轮的结构，想想火车为什么
θω
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=FNsinθ=mω2r
FN
O
θ
θ
m
R F合 O'
mg
ω
竖直方向：FN cosθ＝mg 水平方向：F合=mω2 R sinθ
（7）转盘上的向心力
物体相对转盘静止， 随盘做匀速圆周运动
FN
谁静充 摩当 擦向 力
指心向力圆？心
r
F静
ω
mg
竖直方向：FN＝mg 水平方向：F合=F静=mω2r
0v gr物体受到向上的支持力0<N<mg v gr 物体只受到重力
v gr
物体受到向下的压力N，并且随 速度的增大而增大
总之：与轻杆类似
（5）圆锥摆
O
竖直方向：F cosθ＝mg
θ
l
F
水平方向：
F合=Fsinθ F合=mω2l sinθ
θ
m
F合 O'
ω mg
（6）漏斗
m
mg
FN
θ
r
O
F合