新人教版 202X年 高一物理《必修2》5.6向心力课件(20张ppt)[1]
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向心力PPT
θ
F
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ
F合O r
G
随堂练习
3、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动的角速度 ω=2rad/s,如果物体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求物体受到的静摩擦力大小.
ω FN
O
F静
F静=2N
G例与练FN源自FTG④地球绕太阳运动
F F静 Ｎ
F
G
几种常见的圆周运动
O
θ
l FT
m F合 O' ω
mg
飞机在水平面内盘旋
F
升θ
m
r θF
O
合
ω
mg
竖直方向：F升 cosθ＝mg 竖直方向：FT cosθ＝mg 水平方向：F合=mω2r 水平方向：F合=mω2l
几种常见的圆周运动
FN
m
θr F
O
mgθ 合ω
几种常见的圆周运动
1、明确研究对象 2、确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、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
一般曲线运动
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动。
一般曲线运动各个
地方的弯曲程度不
r
一样，如何研究？
2
r 1
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曲率半径。在分析质点经过曲线上某 位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。
F合＝ Fn
在匀速圆周运动中，合力充当向心力
向心力的大小
当m、v不变时，Fn与r成反比；当m、
人教版高中物理必修二5.6 向心力公开课教学课件共24张PPT
= m v2 = mω2r r
2、做变速圆周运动的物体，其合外力指向圆心的分力提
供了改变运动方向所需要的向心力，跟圆周相切的分力改
变速度的大小。
Fn = ma n
F合
=
v2 m
=
mr ω 2
r
Ft mat
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
实践与练习
作业：问题与练习：1、3、4
谢谢各位老师和同学!
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
归纳与总结
1、做匀速圆周运动的物体受到的合外力时刻指向圆心， 提供了改变运动方向所需要的向心力。
F合 = Fn = ma n = m v2 = mω2r
r
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
学习与探究 实验探究：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
FT F
G
摆球所需向心力和 需要测量 比较计算
F合
v2 Fnmnamr
mr2
Ft mat
Ft v
F合
Fn
做变速圆周运动的物体是否需要向心力？向心力又 是如何提供的呢？
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
归纳与总结
1、做匀速圆周运动的物体受到的合外力时刻指向圆心，
提供了改变运动方向所需要的向心力。
F合 = Fn = ma n
= m v2 = mω2r r
2、做变速圆周运动的物体，其合外力指向圆心的分力提
供了改变运动方向所需要的向心力，跟圆周相切的分力改
变速度的大小。
Fn = ma n
F合
=
v2 m
=
mr ω 2
r
Ft mat
学习与探究
新人教版物理必修二：5.6《向心力》ppt课件
21.3.17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。17:20:3117:20:3117:203/17/2021 5:20:31 PM
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.1717:20:3117:20Mar-2117-Mar-21
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
想一想 在对物体进行受力分析时，能否说物体除了受其他 力之外还受一个向心力的作用？ 答案 不能．向心力是根据力的效果命名的，不是性质 力．在分析物体受力时，不能说物体还受一个向心力的作 用，向心力可以是某一种性质力，也可以是几个性质力的合 力或某一性质力的分力．
图5－6－4
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
答案 (1)
gtan θ
mg
r＋Lsin θ (2)cos θ
解析 (1)对座椅受力分析，如图所示．转盘转动
的角速度为ω时，钢绳与竖直方向的夹角为θ，
则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为
R＝r＋Lsin θ
①
根据牛顿第二定律：
mgtan θ＝mω2R
(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，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．作用效果：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，故向心力只改变线速度的方向，不改 变其大小．
②
由①②得：ω＝
gtan θ r＋Lsin θ
(2)设钢绳的拉力为 FT，由力的三角形知：FT＝cmosgθ
新人教版高中物理必修二(课件)5.6 向心力 (共17张PPT)
Ft改变速度的大小， Fn改变速度的方向
一般曲线运动：运动轨迹 既不是直线也不是圆周的 曲线运动
研究方法：曲线上各个地方弯曲的程度不一样，可 以分割成很多极短的小段，每一段都可以看作是一 小段圆弧，就可以采取圆周运动的方法处理了。
练习
如图6.7—5所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心 且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当
•
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。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 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。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
2．向心力的表达式
根据牛顿第二定律：
Fn=mv2/r Fn=mrω2
实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
注意
通过实验我们还体会到
1、向心力的方向：总是沿半径指向圆心，方向 时刻在改变。因此向心力是变力。
2、向心力的作用效果：只改变速度的方向，不 改变速度的大小。
6
向心力
实例 物体做圆周运动一定受到力的作用
实例 物体做圆周运动一定受到力的作用
1．向心力的概念
圆周运动是变速运动， 有加速度，故做圆周运动的 物体一定受到力的作用．而 我们知道做匀速圆周运动的 物体具有向心加速度，根据 牛顿第二定律，这个加速度 一定是由于它受到了指向圆 心的合力的作用．这个合力 叫做向心力．
一般曲线运动：运动轨迹 既不是直线也不是圆周的 曲线运动
研究方法：曲线上各个地方弯曲的程度不一样，可 以分割成很多极短的小段，每一段都可以看作是一 小段圆弧，就可以采取圆周运动的方法处理了。
练习
如图6.7—5所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心 且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当
•
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。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
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2．向心力的表达式
根据牛顿第二定律：
Fn=mv2/r Fn=mrω2
实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
注意
通过实验我们还体会到
1、向心力的方向：总是沿半径指向圆心，方向 时刻在改变。因此向心力是变力。
2、向心力的作用效果：只改变速度的方向，不 改变速度的大小。
6
向心力
实例 物体做圆周运动一定受到力的作用
实例 物体做圆周运动一定受到力的作用
1．向心力的概念
圆周运动是变速运动， 有加速度，故做圆周运动的 物体一定受到力的作用．而 我们知道做匀速圆周运动的 物体具有向心加速度，根据 牛顿第二定律，这个加速度 一定是由于它受到了指向圆 心的合力的作用．这个合力 叫做向心力．
人教版高中物理必修二 5.6向心力(共28张PPT)
7、向心力的大小
根据牛顿第二定律： F ma
n
n
Fn
m v2 r
m 2 r
mvFn
m
4
T
2 2
r
例1.用细线拴一球做匀速圆周运动，下列说法中正 确的是
A 在线速度一定情况下，线越长越易断
B 在线速度一定情况下，线越短越易断 C 在角速度一定情况下，线越长越易断
D 在角速度一定情况下，线越短越易断
向心力
【思维引导】 由牛顿运动定律知：物体做圆周运动，必然要 受到外力的作用。
那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？
【实验探究】 在下列圆周运动中，感受……
一、向心力
1、定义： 做匀速圆周运动的物体一定受到一 个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
2、方向：总是沿着半径指向圆心.方向时刻改变, 因此向心力是变力。
②滚筒洗衣机衣服跟着滚筒转动。
物块做匀速圆周运动时，
ω
Ff
合力提供向心力，即桶对
物块的支持力。
FN G
F向= F合= FN
③小球在水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)
θ
T
F
图2
G
小球重力和绳拉力的合力提供向心力
分
析 ④物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
向
心
力
ω FN
的
来
源
O Ff
F向= F合= Ff
3、作用：只改变速度方向，不改变速度大小。
物体做匀速圆周运动的条件：物体做圆周运 动，合力大小不变，方向始终指向圆心。
4、匀速圆周运动的实例分析—向心力来源
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别 由什么力提供？
①人造地球卫星绕地球运动时；
新人教版高中物理必修二：5.6_向心力(共25张PPT)
Fsinmg Fcos F向
F
Fcos F向
G
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验器材有哪些？ 2.简述实验原理（怎样达到验证的目的） 3.实验过程中要注意什么？需测量哪些物理量（记录哪 些数据）？ 4.实验过程中产生误差的原因主要有哪些？
m(kg) d1(m) d2(m) d=d1-d2(m) T(s) r(m) Fn=4mπ2r/T2 F合=mgtanθ 注：d1指悬挂点到纸面的距离,d2指球心到纸面的距离， d指悬挂点到球心的距离。
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 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。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
6 向心力
1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力。 2.知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含 义，并能用来进行计算。
3.结合向心力,理解向心加速度。 4.理解变速圆周运动中，合外力与向心力的关系。
什么是匀速圆周运动？“匀速”的含义是什么？ 匀速圆周运动是_变__速曲线运动 运动状态改变
3.在光滑的水平桌面上，用细线系一个小球，球在桌面上 做匀速圆周运动，当系球的线突然断了，关于球的运动， 下列说法中正确的是（ C） A．向圆心运动 B．背离圆心沿半径向外运动 C．沿切线方向匀速运动 D．做半径逐渐变大的曲线运动
4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动， 如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的 是（ A ） A．一定指向圆心 B．一定不指向圆心 C．只有在最高点和最低点时指向圆心 D．不能确定是否指向圆心
人教版高中物理必修二5.6 向心力(共22张PPT)优质课件
θ
r m θ F合 O
ω mg
竖直方向：FT cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2l sinθ
竖直方向：F升 cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2r
☞ 练习：
质量为m的球用长为L的细线悬于天花板的O点， 并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线 与竖直方向成θ角，则以下说法正确的是 θ A、摆球受重力、拉力和向心力的作用
产生向心加速度，改变速度的方向
变速圆周运动和一般的曲线运动
r2
一般曲线运动
各个地方的弯
r1
曲程度不一样， 如何研究？
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 们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线上某位 置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。
例6：质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在 O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到右侧某 一位置释放，当小球第一次通过最低点P时：
A、小球速率突然减小 B、小球角速度突然增大 C、小球向心加速度突然增大 D、摆线上的张力突然增大
例7：如图所示，MN为水平放置的光滑圆盘，半径 为1.0m，其中心O处有一个小孔，穿过小孔的细绳两 端各系一小球A和B，A、B两球的质量相等。圆盘上 的小球A作匀速圆周运动。问：
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
D、摆球做匀速圆周运动的周期为
➢ 4、合外力提供向心力
FN
θ
m
r F合O
θω
mg
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2 R sinθ
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2r
r m θ F合 O
ω mg
竖直方向：FT cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2l sinθ
竖直方向：F升 cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2r
☞ 练习：
质量为m的球用长为L的细线悬于天花板的O点， 并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线 与竖直方向成θ角，则以下说法正确的是 θ A、摆球受重力、拉力和向心力的作用
产生向心加速度，改变速度的方向
变速圆周运动和一般的曲线运动
r2
一般曲线运动
各个地方的弯
r1
曲程度不一样， 如何研究？
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 们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线上某位 置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。
例6：质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在 O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到右侧某 一位置释放，当小球第一次通过最低点P时：
A、小球速率突然减小 B、小球角速度突然增大 C、小球向心加速度突然增大 D、摆线上的张力突然增大
例7：如图所示，MN为水平放置的光滑圆盘，半径 为1.0m，其中心O处有一个小孔，穿过小孔的细绳两 端各系一小球A和B，A、B两球的质量相等。圆盘上 的小球A作匀速圆周运动。问：
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
D、摆球做匀速圆周运动的周期为
➢ 4、合外力提供向心力
FN
θ
m
r F合O
θω
mg
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2 R sinθ
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2r
人教版高中物理必修二第五章第六节《向心力》课件(共70张PPT)
速转动时，下列说法正确的是 (
)
A．两小球速率必相等 B．两小球角速度必相等 C．两小球加速度必相等 D．两小球到转轴距离与其质量成反比
练 习
在光滑的横杆上穿着两质量不同的两 个小球，小球用细线连接起来，当转台匀
速转动时，下列说法正确的是 ( BD )
A．两小球速率必相等
B．两小球角速度必相等
C．两小球加速度必相等
(C)
A. 1∶4 C. 4∶9
B. 2∶3 D. 9∶16
小 结 1、向心力的方向：指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向 3、向心力的大小
4、向心力的来源
小 结 1、向心力的方向：指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向
3、向心力的大小
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
4、向心力的来源
几
种
常
见 的
r
O
圆
ω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆
θω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
θ
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω
人教版中学物理必修二：5.6向心力(共25张PPT)
1.79×1029N
1.知识总结 向心力:方向,大小,效果,来源。
2.方法总结 学会分析向心力的来源。 学会利用向心力公式解决圆周运动问题。 一般曲线运动的研究方法。
N f
G
如图，取一条细绳，一端系一个
小球，另一端用手挥动细绳，使
小球做匀速圆周运动，小球受到 T
几个力的作用？可以说小球受到
重力、绳的拉力和向心力三个力
的作用吗？为什么？
mg
不可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力的
作用。
因为向心力是根据力的作用效果来命名的一种力，通常 由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或几个力的合力 所提供。所以小球只受两个力：重力和绳的拉力。
三.向心力的大小:向心力F与物体质量m、圆周半
径r和角速度ω都有关系：
F＝mrω2 根据 v 推导出向心力的另一表达式：
r
F m v2 r
对力与运动的理解
①力与速度同一直线时，力只改变速度大小，不改变 速度方向。 ②力与速度垂直时，力只改变速度方向，不改变速度 大小。 ③力与速度成其他任意角度时，根据力的分解与合成 将力分解到速度所在直线和与速度垂直的直线上，则 力既改变速度大小，同时也改变速度方向。
3.在光滑的水平桌面上，用细线系一个小球，球在桌面上 做匀速圆周运动，当系球的线突然断了，关于球的运动， 下列说法中正确的是（ C） A．向圆心运动 B．背离圆心沿半径向外运动 C．沿切线方向匀速运动 D．做半径逐渐变大的曲线运动
4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动， 如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的 是（ A ） A．一定指向圆心 B．一定不指向圆心 C．只有在最高点和最低点时指向圆心 D．不能确定是否指向圆心
1.知识总结 向心力:方向,大小,效果,来源。
2.方法总结 学会分析向心力的来源。 学会利用向心力公式解决圆周运动问题。 一般曲线运动的研究方法。
N f
G
如图，取一条细绳，一端系一个
小球，另一端用手挥动细绳，使
小球做匀速圆周运动，小球受到 T
几个力的作用？可以说小球受到
重力、绳的拉力和向心力三个力
的作用吗？为什么？
mg
不可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力的
作用。
因为向心力是根据力的作用效果来命名的一种力，通常 由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或几个力的合力 所提供。所以小球只受两个力：重力和绳的拉力。
三.向心力的大小:向心力F与物体质量m、圆周半
径r和角速度ω都有关系：
F＝mrω2 根据 v 推导出向心力的另一表达式：
r
F m v2 r
对力与运动的理解
①力与速度同一直线时，力只改变速度大小，不改变 速度方向。 ②力与速度垂直时，力只改变速度方向，不改变速度 大小。 ③力与速度成其他任意角度时，根据力的分解与合成 将力分解到速度所在直线和与速度垂直的直线上，则 力既改变速度大小，同时也改变速度方向。
3.在光滑的水平桌面上，用细线系一个小球，球在桌面上 做匀速圆周运动，当系球的线突然断了，关于球的运动， 下列说法中正确的是（ C） A．向圆心运动 B．背离圆心沿半径向外运动 C．沿切线方向匀速运动 D．做半径逐渐变大的曲线运动
4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动， 如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的 是（ A ） A．一定指向圆心 B．一定不指向圆心 C．只有在最高点和最低点时指向圆心 D．不能确定是否指向圆心
新版物理必修2人教版 5.6向心力 (共29张PPT)学习PPT
a
F静 A
F
B
分
析 向
1、明确研究对象
心
力 2、确定圆周运动所在的平面，
来 源
明确圆周运动的轨迹、半径及
的 圆心位置
思
路 3、进行受力分析，分析指向
圆心方向的合力即向心力
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
1.回顾
只加速 只减速 为什么变速速圆周运动的速度大小时刻改变，速度方向时刻改变？
v
v 在角速度一定情况下，线越短越易断
是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度。
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小段都看作一小段圆弧.
Ft
F
Fn
O
Fn
an 改变速度的方向
a起着改变速
度大小、方
Ft
at
改变速度的大小
向的作用
随堂练习
1、用细线拴柱一球做匀速圆周运动，下列说法中
正确的是（ 水平方向：F合=mg tanθ
）
在线速度一定情况下，线越长越易断
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小 段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径. 在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运 动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。
变 速
当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时， 物体做变速圆周运动。
圆
周 运
Ft
v
动
F合
Fn O
速度 v
增大 的圆 Ft 周运 动
A.在线速度一定情况下，线越长越易断 处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小段都看作一小段圆弧.
它们具有不同的曲率半径. ②小球在光滑的水平桌面上运动
摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
人教版高中物理必修二5.6《向心力》ppt课件
解决圆周运动的一般步骤：
(1)确定做圆周运动的物体为研究对象．明确圆周运动的轨
道平面、圆心位置和半径．
(2)对研究对象进行受力分析，画出受力示意图．运用平行
四边形定则或正交分解法求出外界提供的向心力Fn.
(3)抓住所给的已知条件，是线速度 v、角速度 ω、还是周
期
T，根据向心力公式
FN＝mvr2＝mω2r＝m4Tπ2
【例2】如图5－6－1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，摩 图5－6－1
擦力的方向与木块运动方向相反
C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
图5－6－4
答案 (1)
gtan θ r＋Lsin θ
mg (2)cos θ
解析 (1)对座椅受力分析，如图所示．转盘转动
的角速度为ω时，钢绳与竖直方向的夹角为θ，则
座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为R
＝r＋Lsin θ
①
根据牛顿第二定律：
mgtan θ＝mω2R
②
新人教版高中物理必修二：5.6向心力 课件
解：物体所受向心力为：
F=mω2r 将ω=4rad/s，r=0.1m，m=0.1kg ，带入得： F=0.16N． 答：小物体所受向心力的大小 为0.16N．
几
种
常
见
的
匀
速
圆
圆
周
锥
运
动
摆
受
力
图
O θ
F合
O'
mg
几
种
常 见
滚
的 匀
筒
速
圆
周
运
动
受
力
图
F静
FN
O
r
mg
几 圆台筒
种
常
见
的
匀
速 圆
FN
周 运
速度的力叫向心力。
2、符号：Fn
3、方向：始终指向圆心(与v 垂直或与半
径垂直);是变力
向
心
力 F合＝Fn
的 大 小
F合＝man
an =
v2 r
Fn=m
v2 r
Fn=mω2r
Fn
man
m
v2 r
m 2 r
mv
m
4 2
T2
r
m4
2
f
2r
二、谁来提供向心力
向
心
力
来
F引
源
O
的
分
析
F合＝F引 ＝Fn
在匀速圆周运动中，合力提供向心力
一般曲线运动
各个地方的弯
r2
曲程度不一样， 如何研究？
r1
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曲率半径。在分析 质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周 运动的分析方法进行处理。
F=mω2r 将ω=4rad/s，r=0.1m，m=0.1kg ，带入得： F=0.16N． 答：小物体所受向心力的大小 为0.16N．
几
种
常
见
的
匀
速
圆
圆
周
锥
运
动
摆
受
力
图
O θ
F合
O'
mg
几
种
常 见
滚
的 匀
筒
速
圆
周
运
动
受
力
图
F静
FN
O
r
mg
几 圆台筒
种
常
见
的
匀
速 圆
FN
周 运
速度的力叫向心力。
2、符号：Fn
3、方向：始终指向圆心(与v 垂直或与半
径垂直);是变力
向
心
力 F合＝Fn
的 大 小
F合＝man
an =
v2 r
Fn=m
v2 r
Fn=mω2r
Fn
man
m
v2 r
m 2 r
mv
m
4 2
T2
r
m4
2
f
2r
二、谁来提供向心力
向
心
力
来
F引
源
O
的
分
析
F合＝F引 ＝Fn
在匀速圆周运动中，合力提供向心力
一般曲线运动
各个地方的弯
r2
曲程度不一样， 如何研究？
r1
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曲率半径。在分析 质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周 运动的分析方法进行处理。
人教版高中物理必修二 第五章第六节《向心力》课件(共27张PPT)
由牛顿第二定律得：mg tan = mv 2，
由几何关系得：r=Lsin
r
所以，小球做匀速圆周运动线速度的
大小为 v gLtan sin
v
小球运动的角速度ω= r =
gL tan sin L sin
=
g
L cos
小球运动的周期T=
2π
=2π
L cos
g
2.如图所示，质量为m的小
假如一辆200多千克的摩托车对网壁的作用力有 12000多牛，体重50千克的演员这时相对于网壁就有 3000多牛重了。这时，即使摩托车失去动力，由于 惯性作用，车子也会在呈喇叭形的网壁内慢慢滑行 而下。
现在你是不是也跃跃欲试了，别着急，再看看 你的身体怎么样？由于高速运动可以使飞车走壁获 得成功，但它同时给演员的身体以极大的挑战。身 体素质一般的人是很难承受得了如此超重状态下做 着各种轻松自如的动作。换句话说，演员们实际上 等于在一个重力加速度比地球大5倍的星球上表演各 种动作。
结论：
（1）向心力指向圆心，方向不断变化。
（2）向心力的作用效果——只改变运动物 体的速度方向，不改变速度大小。
（3）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。
（4）向心力通常由重力、弹力、摩擦力中 的某一个力，或者是某个力的分力，或几个 力的合力所提供。
3.向心力的大小
同理，在最低点：T2－mgsinθ=
以T2=
m
v22 R
+
mgsinθ
mv22
R
，所
你也能“飞车走壁”
你看过“飞车走壁”表演 吗？这可是惊险、刺激、危险 的杂技节目。
“飞车走壁”节目中，摩 托车飞驰在一个高约9米，底部 和顶部直径约为9米和l2米的铁 网 （或木桶）内壁上做特技表演。别看网壁峻峭陡立， 其实表演这个节目的科学原理很简单。
新人教版 年 高一物理《必修2》5.6向心力课件(20张ppt)[1]
![新人教版 年 高一物理《必修2》5.6向心力课件(20张ppt)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/1f3ad3e0227916888586d7d8.png)
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心 力的来源?
ω Ff FN G
物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支 持力。
• 沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
N
θ
m
r F合O
mgθ ω
N R
θ
O
m mg
F合 O' ω
F合＝mg tanθ
G
向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子 的拉力的合力提供。
F向= F合= F
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
ω FN 小球向心力的来源?
O Ff
由小球受到的重力、支持力、 静摩擦力三个力的合力提供。 即圆盘对木块的静摩擦力Ff
G
F向= F合= Ff
可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度 不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注意 到这点区别之后，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对一般 曲线运动进行处理了。
r
r
2
1
小结
匀速圆周运动： F向F合mvr2 mw2r
向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦 力等各种性质的 力，也可以是几个力的 合力，还可以是某个力的分力。
物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心 力。 非匀速圆周运动：
F向 F合
F F F 向是 合的指向圆心方向的分力 n
练习 例1：关于向心力说法中正确的是（ B）
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；
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an 改变速度的方向
a起着改变速
度大小、方
Ft
at
改变速度的大小
向的作用
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
可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度 不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注意 到这点区别之后，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对一般 曲线运动进行处理了。
F向= F合= F
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
ω FN 小球向心力的来源?
O Ff
由小球受到的重力、支持力、 静摩擦力三个力的合力提供。 即圆盘对木块的静摩擦力Ff
G
F向= F合= Ff
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心 力的来源?
r
r
2
1
小结
匀速圆周运动： F向F合mvr2 mw2r
向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦 力等各种性质的 力，也可以是几个力的 合力，还可以是某个力的分力。
物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心 力。 非匀速圆周运动：
F向 F合
F F F 向是 合的指向圆心方向的分力 n
练习 例1：关于向心力说法中正确的是（ B）
θ
F
匀速圆周运动周期—— 秒表
r
悬挂点到圆心竖直高度 —— 刻度尺
FO
匀速圆周运动半径—— 刻度尺
G
合
3.问题讨论
（1）、本实验是否一定要测量 小球质量与圆周半 径？
（2）、如何测出竖直高度？
4．结果： 比较上述向心力F和合力F，得出实验结论。
牵绳的手有什么感觉？
受到一个拉力的作用，且力的方向不断 变化
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
2、用细线拴柱一球做匀速圆周运动，下列说法中
正确的是（ B）C
A.在线速度一定情况下，线越长越易断
B.在线速度一定情况下，线越短越易断
。2021年3月5日星期五2021/3/52021/3/52021/3/5
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
• 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。2021/3/52021/3/5March 5, 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。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
谢谢观看
1、如何测量tanθ? 2、如何测量ω？ 3、如何测量半径？
实验
用圆锥摆粗略Biblioteka 证向心力的表达式细线下面悬挂一个钢球，细线上端 固定在铁架台上。将画着几个同心圆 的白纸置于水平桌面上，使钢球静止 时正好位于圆心。用手带动钢球，设 法使它沿纸上的某个圆周运动（如图1 ），随即手与钢球分离。
图1
2.测量仪器 小球质量—— 天平
物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力 。
向心力不是物体真实受到的一个力， 不能说物体受到向心力的作用 ，只能 说某个力或某几个力提供了向心力。
三、变速圆周运动和一般曲线运动
⑴ 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？ 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？
⑵ 怎么分析研究一般的曲线运动？
Ft
F
Fn
O
Fn
一、向心力
N OO F
1、定义
G
：做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆
心2：、的方，向这个总不力指断叫向变做圆 化向心。心，力与。速度垂直，方向
二、向心力的大小
Fn man
mv2 r
mr2
实验
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验原理
θ
F
F合 =mgtanθ Fn=mω2r
问题讨论
r F合O G
θ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ F
F合O r
G
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/52021/3/5Friday, March 05, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021 8:06:07 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/52021/3/52021/3/5Mar-215-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/52021/3/52021/3/5Friday, March 05, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
第六节： 向心力
问题讨论：
（1）做匀速圆周运动的物体的加速度有什 么特点？写出向心加速度的公式。
an
v2
r
r2
42r
T2
（2）做圆周运动的物体为什么不沿直线飞 去而沿一个圆周运动？
牵绳的手有什么感觉？
受到一个拉力的作用，且力的方向不断 变化
小球受力分析：
N
OO F
G
N与G相抵消，所以合力为F
增大或减小小物体的线速度，手的感 觉有什么感觉？
绳子对手的拉力大小会发生变化
Fn man
mv2 r
mr2
如果松手，将会发生什么现象？
甩出去！！
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的 来源？
小球受力分析：
FN OO F
G
向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子 的拉力的合力提供。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
ω Ff FN G
物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支 持力。
• 沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
N
θ
m
r F合O
mgθ ω
N R
θ
O
m mg
F合 O' ω
F合＝mg tanθ
v2 m
mw2r
r
ωF
总结：
Of
⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种 G
新的性质的力。
⑵向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦 力等各种性质的力，也可以是几个力的合力 ，还可以是某个力的分力。
C.在角速度一定情况下，线越长越易断 D.在角速度一定情况下，线越短越易断
3.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，则以下正确的是
BCD
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