向心力 课件
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向心力课件
用细线拴住小球 在光滑水平面内 做匀速圆周运动
线的拉力提供 向心力，F＝T
示意图
物体随转盘 转盘对物体 做匀速圆周 的静摩擦力 运动，且相 提供向心 对转盘静止 力，F＝f 小球在细线 重力和细线 作用下，在 的拉力的合 水平面内做 力提供向心
圆周运动 力，F＝F合
特别提醒 (1)向心力不是具有特定性质的某种力，任何
ω＝vr＝ gLLtasinnααsinα＝ Lcgosα，
小球运动的周期T＝2ωπ＝2π 答案 (1)mg/cosα
Lcosα g.
(2) gLtanαsinα
g
Lcosα
(3) Lcosα 2π
g
二、变速圆周运动和一般的曲线运动 典例2 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行 驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向，下列选项中正确的是( )
(2)当B对地面恰好无压力时，则有FT′＝Mg，拉力FT′
提供A做圆周运动所需的向心力
FT′＝mω12R，
ω1＝
FmT′R ＝
mMRg＝20 rad/s.
即当B对地面恰好无压力时，A的角速度应为20 rad/s.
答案 (1)30 N (2)20 rad/s
性质的力都可以作为向心力，受力分析时不分析向心力．
(2)公式F＝mω2r＝m
v2 r
既适用于匀速圆周运动，也适用于
变速圆周运动．
(3)匀速圆周运动中，合力提供向心力；非匀速圆周运动
中，合力不一定指向圆心，合力沿半径的分力充当向心力．
二、变速圆周运动和一般的曲线运动 1．变速圆周运动：物体做圆周运动，它的线速度大小不 断改变，这种圆周运动称为变速圆周运动． 做变速圆周运动的物体所受合力并不指向圆心，这个力F 可以分解成互相垂直的两个分力，跟圆周相切的分力Ft和指向 圆心的分力Fn.
向心力 课件
【思路点拨】 向心力不是物体实际受到的力，而是由某些 力来充当、提供向心力，其公式为 F＝mvr2，由此可以分析.
【解析】 衣服做圆周运动受重力、桶壁的弹力和静摩擦力
作用，故 A 正确；衣服做圆周运动，靠弹力提供向心力，由 FN ＝mrω2 知，转速增大，则桶壁对衣服的弹力增大，故 B、C 正确； 在竖直方向上，衣服受重力和静摩擦力平衡，转速增大，静摩擦
【答案】 AD
【思路点拨】 最低点物体在竖直方向上受到重力和支持力 作用，水平方向上受到摩擦力作用，是由重力和支持力的合力提 供向心力，根据向心力公式可以求出支持力大小，再根据滑动摩 擦力的公式可以计算摩擦力大小.
【解析】 在最低点由速度和向心力公式可知，a＝vr2，F 向 ＝mvr2，A 正确，B 错误；在最低点：FN－mg＝mvr2，FN＝mg＋ mvr2，C 错误；由滑动摩擦力公式可知：Ff＝μFN＝μmg＋vr2，D 正确.
(2)物体做减速圆周运动 如图 2 所示，物体受到的合力 F 与速度方向的夹角大于 90°. 同理，Ft 使物体减速，Fn 使物体改变运动方向.
5.处理一般的曲线运动的方法 运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动， 称为一般的曲线运动.处理一般的曲线运动时，可以 把曲线分割成许多小段，每一小段可看成一段小圆 弧，把曲线当成许多半径不同的圆处理，如图所示.
要点 1|向心力来源的实例分析 1.“向心力”由重力(万有引力)提供，如图甲所示. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它的向心力由地球对 卫星的万有引力提供.
2.“向心力”由弹力提供，如图乙所示.物体在光滑平面上， 在绳的拉力作用下做匀速圆周运动，拉力(弹力)提供向心力.
3.“向心力”由摩擦力提供，如图丙所示.物体随转盘做匀速 圆周运动，摩擦力提供向心力.
向心力课件ppt
自行车轮的向心力分析
总结词
稳定与控制
详细描述
自行车轮高速旋转时，车轮外侧的点具有较 大的速度，因此受到较大的向心力。而车轮 内侧的点速度较小，受到的向心力也较小。 这使得车轮在旋转过程中趋于稳定，不会被 离心力所破坏。同时，通过控制车轮的旋转 速度和半径，可以控制自行车行驶的稳定性 和平衡性。
汽车过弯的向心力考虑
03
天体运动的向心力分析
总结词
天体运动受到向心力的影响，使它们沿着圆形或椭圆形的轨 道运动。
详细描述
天体运动受到的向心力是万有引力与速度平方的乘积，这个 力将天体束缚在圆形或椭圆形的轨道上。通过分析天体运动 的向心力，我们可以了解天体运动的规律和特点。
地球的向心力分析
总结词
地球上不同位置的物体受到的向心力大 小不同，导致地球上物体的重量和重力 加速度也不同。
太空旅游
向心力的研究也为太空旅游提供了可能性，未来人们可能会利用向心力 在太空中进行更远距离的旅行。
向心力与未来娱乐
虚拟现实游戏
向心力可以用于开发更逼真的虚 拟现实游戏，让玩家感受到真实 的失重或超重体验，增强游戏的
娱乐性和吸引力。
主题公园体验
向心力原理也可以被用于设计更 刺激的主题公园项目，例如旋转 式过山车或者模拟飞行体验，让 游客体验到前所未有的刺激感。
单位与量纲
• 向心力的单位是牛顿(N)，量纲是力的单位。在计算向心力时，需要使用物体的质量和速度的平方以及半径进行计算。
向心力的产生原因
• 向心力是由于物体在圆周运动中不断改变速度的方向而产生 的。由于速度是矢量量纲，因此物体在圆周运动中不仅有切 向速度，还有法向速度。切向速度使物体的速度大小发生变 化，而法向速度使物体的速度方向发生变化。因此，在圆周 运动中，物体受到一个指向圆心的法向加速度，这个加速度 不断改变物体的速度方向，从而产生了向心力。
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；
高中物理必修二课件：5.6 向心力 (共16张PPT)
v
Ft F
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.
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。
5、6 向 心 力
复习回顾：
（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。
anvr2rω 24T π2 2rvω
（2）做匀速圆周运动的物体的受力有 什么特点？
观察与思考：
小球受到哪些力作用？
N F
G
做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心。
一、向心力
1、定义： 做匀速圆周运动的物体受到的合外力指
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
随堂练习
2、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,在相同时间内甲转过4
周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（ C）
G
分析得出: 向心力由拉力F和重力G的合力 提供。
FFmtgan
观察与讨论：实验所需要测量的物理量
θ
F
h
r F合 O
G
学生思考讨论、回答
❖1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 ❖2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 ❖3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 ❖4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 ❖5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
《向心力》PPT课件
第19页
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
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
向心力-优秀ppt课件
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
向心力
θ
l
Fn=m
v2 r
FT
h
r F合 O'
证
向 钢球、细线、画有同心圆的 心 木板、秒表、直尺
G F合＝mg tanθ
力
的 3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？
表
达
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段
一 都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一
般 样，表明它们具有不同的曲率半径（可以这样理解：就是 把那一段曲线尽可能的微分，直到最后近似一个圆弧，这个圆弧对应的半径即
曲 曲线上这个点的曲率半径.）.注意到这点区别之后，在分析
线 质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆
运 1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？
动 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？ 和 一 2、怎么分析研究一般的曲线运动？
般
曲
线
运
动 .
做变速圆周运动的物体所受的力
V
Ft
F
Fn
v
·
·O
F
Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn 法向分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
.
处
理
第六节： 向心力
.
拉住绳子一端，使小球在 光滑水平面上做匀速圆周运动。
观察与思考： 1 .做圆周运动的小球，为什么不沿直线运动？ 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？
向心力课件ppt
向心力与半径的关系
总结词
向心力与半径成反比
详细描述
公式F=m*v^2/r中的r代表半径，当 半径增大时，向心力会减小，因此， 向心力与半径成反比关系。
THANKS
感谢观看
向心力的公式
总结词
向心力的公式是 F = mω²r 或 F = mv²/r，其中 m 是物体的质量，ω 是角速度，v 是线速度，r 是半径。
详细描述
向心力的公式有多种表达形式。其中一种是 F = mω²r，其中 m 是物体的质量，ω 是角速度，r 是半径。 这个公式适用于匀速圆周运动的情况。另一种是 F = mv²/r，其中 m 是物体的质量，v 是线速度，r 是半 径。这个公式适用于变速圆周运动的情况。
详细描述
在天体运动中，天体之间的引力充当向心力，使天体能够沿椭圆轨道运动。地球与月球、太阳之间的引力关系是 相互的，地球对月球的引力提供月球绕地球运动的向心力，同时地球也受到太阳的引力作用。
卫星轨道的稳定性
总结词
分析卫星轨道稳定性的原因，讨论卫星 轨道变化对卫星运行的影响。
VS
详细描述
卫星轨道的稳定性取决于多种因素，包括 地球引力、太阳辐射压和其他天体引力的 影响。地球引力是维持卫星轨道稳定的主 要因素，而太阳辐射压和其他天体的引力 可能导致轨道变化。卫星轨道的变化可能 导致卫星运行不稳定，甚至坠毁。
向心力课件
目录
• 向心力简介 • 向心力在生活中的应用 • 向心力在科学实验中的应用 • 向心力在物理问题中的应用 • 向心力与其他物理量的关系
01
向心力简介
向心力的定义
总结词
向心力是指物体受到的力，使其沿着圆周或曲线的中心点向 外运动。
详细描述
向心力 课件
(3)向心加速度、向心力公式仍适用：变速圆周运动中，某一 点的向心加速度和向心力仍可用 an＝vr2＝ω2r，Fn＝mvr2＝mω2r 公式求解，只不过 v、ω 都是指那一点的瞬时速度．
2．一般的曲线运动 (1)定义：运动轨迹既不是_直__线__也不是_圆__周__的曲线运动． (2)研究方法：将一般的曲线运动分成许多很短的小段，质点 在每一小段的运动都可以看作_圆__周__运动的一部分．
向心力
向心力 1．定义 做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加速度的 原因一定是物体受到了指向_圆__心__的合力，这个合力叫作向心力． 2．方向 始终沿着半径指向_圆__心__． 3．表达式 Fn＝mvr2或 Fn＝_m_ω__2r_.
4．作用效果 向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果是只改变 线速度的方向而不改变线速度的大小． 5．来源 向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力 命名的，它是根据_力__的__作__用__效__果___命名的．不论哪种性质的力， 只要产生了_向___心__加__速__度___，就可以称它为向心力．
答案： 0.5 m≤r≤0.75 m
求解水平面内圆周运动的临界问题的一般思路 (1)判断临界状态：认真审题，找出临界状态． (2)确定临界条件． (3)选择物理规律：临界状态是一个“分水岭”，“岭”的 两边连接着物理过程的不同阶段，各阶段物体的运动形式以及 遵循的物理规律往往不同． (4)列方程求解．
解析： 由于转盘以角速度 ω＝4 rad/s 匀速转动，木块做 匀速圆周运动所需向心力为 F＝mrω2.当木块做匀速圆周运动 的半径取最小值时，其所受最大静摩擦力与拉力方向相反，则 有 mg－μmg＝mrminω2，解得 rmin＝0.5 m；当木块做匀速圆周运 动的半径取最大值时，其所受最大静摩擦力与拉力方向相同， 则有 mg＋μmg＝mrmaxω2，解得 rmax＝0.75 m．因此，要保持木 块与转盘相对静止，木块转动半径的范围是：0.5 m≤r≤0.75 m.
人教版高中物理《向心力》PPT课件
F m2r
第六页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
验证向心力方法2：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
想一想
小球受到哪些力的作用？ 向心力由什么力提供？
θ
F
结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供
第七页，共23页。
F合O r
G
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
1、实验的基本原理？
从运动的角度求得Fn ；从受力的
力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？
v
向心力是根据力的作用效果命名的
力，并不是一种新的性质的力。
Fn
Fn
O Fn
v
第十页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
向 心 力 来 源 分 析
F
引
F合＝F引 ＝Fn
O
第十一页，共23页。
FN mg
O
Fn＝FN+ mg
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
即向心力的公式仍然适用。
Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向。
从受力的角度求得F合 ；
方向：始终指向圆心 ( 与 v 垂直 )，是变力。 2、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？
一般曲线运动
向心力由静摩擦力Ff提供
效果：只改变 v 的方向，不改变 v 的大小。
向心力由支持力N和重力G的合力提供
明德敏学 穷高极远
5.6向心力
赤峰二中物理组
第一页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
演示：线的一端系一小球，使小球在光滑水平面上作匀速圆周运动。 观察并思考：
1.小球的受力情况如何？ 2.合外力有何特点？
向心力 课件
[答案] BC
向心力是效果力，方向一定指向圆心，只有在匀速圆周运动中 向心力才等于物体所受到的合外力．在解决具体问题时一定要搞清 物体的运动性质，根据运动情况确定受力情况也是解决受力分析问 题的一个重要方法．
要点二 匀速圆周运动和变速圆周运动的比较
(1)匀速圆周运动的线速度大小不变，且只有向心加速度． (2)变速圆周运动中，合外力沿半径方向的分力提供向心力， 产生向心加速度，只改变速度方向，不改变其大小，合力沿切线方 向的分力产生切向加速度，只改变速度大小，而不改变速度的方向．
二、变速圆周运动和一般曲线运动 1．变速圆周运动
(1)定义：线速度大小 变化 的圆周运动叫做变速圆周运动． (2)受力特点：物体所受的合力 F 不指向 (填“指向”或 “不指向”)圆心；将 F 分解为 跟圆周相切 的分力 Ft 和指向圆心
的分力 Fn.
2．一般曲线运动 (1)概念：运动轨迹既不是 直线 也不是 圆周 的运动，可 称为一般曲线运动． (2)处理方法：把曲线分割成许多极短的小段，每一段都可 以看做一小段 圆弧．这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动 时，就可以用 圆周运动 的分析方法来处理了．
3．几种常见的匀速圆周运动的实例图表
图形
受力分析 力的分解方法 满足的方程及向心加速度
Fcosθ＝mg Fsinθ＝mω2lsinθ 或
mgtanθ＝ mlsinθ·ω2 a＝gtanθ
图形
受力分析
力的分解方法
满足的方程及向心加速度
FFNNcsionsθθ＝＝mmωg 2r 或 mgtanθ＝ mrω2a ＝gtanθ
(2)对做圆周运动的物体进行受力分析时，注意以下几点：物 体的受力应是实际受到的力，是性质力，存在施力物体；不另外分 析向心力．
向心力是效果力，方向一定指向圆心，只有在匀速圆周运动中 向心力才等于物体所受到的合外力．在解决具体问题时一定要搞清 物体的运动性质，根据运动情况确定受力情况也是解决受力分析问 题的一个重要方法．
要点二 匀速圆周运动和变速圆周运动的比较
(1)匀速圆周运动的线速度大小不变，且只有向心加速度． (2)变速圆周运动中，合外力沿半径方向的分力提供向心力， 产生向心加速度，只改变速度方向，不改变其大小，合力沿切线方 向的分力产生切向加速度，只改变速度大小，而不改变速度的方向．
二、变速圆周运动和一般曲线运动 1．变速圆周运动
(1)定义：线速度大小 变化 的圆周运动叫做变速圆周运动． (2)受力特点：物体所受的合力 F 不指向 (填“指向”或 “不指向”)圆心；将 F 分解为 跟圆周相切 的分力 Ft 和指向圆心
的分力 Fn.
2．一般曲线运动 (1)概念：运动轨迹既不是 直线 也不是 圆周 的运动，可 称为一般曲线运动． (2)处理方法：把曲线分割成许多极短的小段，每一段都可 以看做一小段 圆弧．这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动 时，就可以用 圆周运动 的分析方法来处理了．
3．几种常见的匀速圆周运动的实例图表
图形
受力分析 力的分解方法 满足的方程及向心加速度
Fcosθ＝mg Fsinθ＝mω2lsinθ 或
mgtanθ＝ mlsinθ·ω2 a＝gtanθ
图形
受力分析
力的分解方法
满足的方程及向心加速度
FFNNcsionsθθ＝＝mmωg 2r 或 mgtanθ＝ mrω2a ＝gtanθ
(2)对做圆周运动的物体进行受力分析时，注意以下几点：物 体的受力应是实际受到的力，是性质力，存在施力物体；不另外分 析向心力．
向心力 课件
列车控制系统
高速列车的控制系统也需要考虑向心力。列车控制系统应能够根据列车的速度、弯道半径 和列车的重量等信息，自动调整列车的运行状态，以确保列车安全、稳定地运行。
航天器轨道
卫星轨道
航天器在地球或其他天体周围运行时，需要承受来自天体的向心力。为了保持航天器的稳定运行，需要精确计算和控 制航天器的轨道参数，以确保航天器能够稳定地运行。
向心力的物理意义
总结词
向心力是描述物体做圆周运动时所受 约束的力，它体现了物体运动轨迹改 变的趋势。
详细描述和大小，它与物 体的质量和速度的平方成正比，与半 径成反比。
向心力公式
总结词
向心力公式是用来计算向心力的数学表达式，它由物体的质量、速度和半径决 定。
03
向心力在科学实验中的应用
Chapter
碰撞实验
总结词
通过观察物体碰撞的过程，可以研究向心力在物体运动中的 作用。
详细描述
在碰撞实验中，两个物体在相互碰撞时会发生速度和方向的 改变，这种改变与向心力有关。通过测量碰撞前后的速度和 角度，可以计算出向心力的大小，进一步理解向心力的作用 机制。
离心分离器
详细描述
向心力公式为 F = m * v^2 / r，其中 F 是向心力，m 是物体的质量，v 是物体 的速度，r 是物体做圆周运动的半径。根据这个公式，我们可以计算出物体在圆 周运动中所受的向心力大小。
02
向心力在生活中的应用
Chapter
车辆转弯
车辆在水平路面上转弯时，受到向心力的作用，使车辆 能够顺利完成转弯动作。
径对向心力大小的影响。
THANKS
感谢观看
车辆的向心力是由轮胎与路面之间的摩擦力提供的，摩 擦力的大小与车速和转弯半径有关。
高速列车的控制系统也需要考虑向心力。列车控制系统应能够根据列车的速度、弯道半径 和列车的重量等信息，自动调整列车的运行状态，以确保列车安全、稳定地运行。
航天器轨道
卫星轨道
航天器在地球或其他天体周围运行时，需要承受来自天体的向心力。为了保持航天器的稳定运行，需要精确计算和控 制航天器的轨道参数，以确保航天器能够稳定地运行。
向心力的物理意义
总结词
向心力是描述物体做圆周运动时所受 约束的力，它体现了物体运动轨迹改 变的趋势。
详细描述和大小，它与物 体的质量和速度的平方成正比，与半 径成反比。
向心力公式
总结词
向心力公式是用来计算向心力的数学表达式，它由物体的质量、速度和半径决 定。
03
向心力在科学实验中的应用
Chapter
碰撞实验
总结词
通过观察物体碰撞的过程，可以研究向心力在物体运动中的 作用。
详细描述
在碰撞实验中，两个物体在相互碰撞时会发生速度和方向的 改变，这种改变与向心力有关。通过测量碰撞前后的速度和 角度，可以计算出向心力的大小，进一步理解向心力的作用 机制。
离心分离器
详细描述
向心力公式为 F = m * v^2 / r，其中 F 是向心力，m 是物体的质量，v 是物体 的速度，r 是物体做圆周运动的半径。根据这个公式，我们可以计算出物体在圆 周运动中所受的向心力大小。
02
向心力在生活中的应用
Chapter
车辆转弯
车辆在水平路面上转弯时，受到向心力的作用，使车辆 能够顺利完成转弯动作。
径对向心力大小的影响。
THANKS
感谢观看
车辆的向心力是由轮胎与路面之间的摩擦力提供的，摩 擦力的大小与车速和转弯半径有关。
《向心力》课件
Fn 改变速度的方向 Ft改变速度的大小
F O
v0 F
t
Fn F
2、一般的曲线运动
（1）定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为 一般的曲线运动。 （2）研究方法：采用圆周运动的分析方法来处理
v 在研究时，可以把这条曲线分割为许多很
r2
短的小段，质点在每小段的运动都可以看
r1
作圆周运动的一部分。
（1）.m、r一定
序号
1
2
3
4
5
6
F向 ω
ω2
（2）.m、ω一定
序号
1
2
3
4
5
6
F向 r
（3）.r、ω一定
序号
1
2
3
4
5
6
F向 r
（4）.分别作出F向-ω2、F向-r、F向-m的图像。 6.实验结论: (1)在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成 正比。 (2)在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比。
6.2 向心力
ห้องสมุดไป่ตู้
学习目标
1.知道什么是向心力，知道向心力的作用，知道它是根据力的作用效 果命名的. 2.会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能用来进行计算. 3.体验向心力的存在，会设计相关实验，探究向心力与物体的质量、 速度和轨道半径的关系，体会控制变量法在研究多个物理量关系 中的应用. 4.知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点.
对沙袋的拉力。 2、设沙袋转动的速度为V，绳的长度为L，沙袋的质量为m
（1）保持V和L不变，改变m，感受向心力的变化。 （2）保持L和m不变，改变V，感受向心力的变化。 （3）保持m和V不变，改变L，感受向心力的变化。
F O
v0 F
t
Fn F
2、一般的曲线运动
（1）定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为 一般的曲线运动。 （2）研究方法：采用圆周运动的分析方法来处理
v 在研究时，可以把这条曲线分割为许多很
r2
短的小段，质点在每小段的运动都可以看
r1
作圆周运动的一部分。
（1）.m、r一定
序号
1
2
3
4
5
6
F向 ω
ω2
（2）.m、ω一定
序号
1
2
3
4
5
6
F向 r
（3）.r、ω一定
序号
1
2
3
4
5
6
F向 r
（4）.分别作出F向-ω2、F向-r、F向-m的图像。 6.实验结论: (1)在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成 正比。 (2)在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比。
6.2 向心力
ห้องสมุดไป่ตู้
学习目标
1.知道什么是向心力，知道向心力的作用，知道它是根据力的作用效 果命名的. 2.会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能用来进行计算. 3.体验向心力的存在，会设计相关实验，探究向心力与物体的质量、 速度和轨道半径的关系，体会控制变量法在研究多个物理量关系 中的应用. 4.知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点.
对沙袋的拉力。 2、设沙袋转动的速度为V，绳的长度为L，沙袋的质量为m
（1）保持V和L不变，改变m，感受向心力的变化。 （2）保持L和m不变，改变V，感受向心力的变化。 （3）保持m和V不变，改变L，感受向心力的变化。
向心力 课件
答案：C
5.
如图所示，汽车以速度 v 通过一半圆形的拱桥顶端时， 关于汽车受力的说法中正确的是( )
A．汽车的向心力就是它所受的重力 B．汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方 向指向圆心 C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的 作用 D．以上说法均不正确
答案：B
知识点一 向心力 (1)定义：做匀速圆周运动的物体，受到的大小恒定不
知识点二 用动力学处理圆周运动问题
1．指导思路：凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向 心力．而物体所受外力的合力充当向心力，这是处理该类问 题的基础．
2．解题步骤 (1)明确研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受 力示意图．
(2)将物体所受外力通过力的分解将其作用在两条直线 上，其中一部分力沿半径方向．
(3)列方程：沿半径方向满足 F 合 1＝mrω2＝mvr2＝4πT2m2 r， 另一方面 F 合 2＝0.
3．几种常见的匀速圆周运动的实例图表
FFN拉＝＝mmgBg＝mω2r an＝mmBg
【例 2】 长为 L 的细线，拴一质量为 m 的小球，一端 固定于 O 点，让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通 常称为圆锥摆运动)，如图所示．当摆线 L 与竖直方向的夹 角是 α 时，求：
(2)v＝ gLtanαsinα
(3)ω＝
g Lcosα
T＝2π
Lcosα g
方法总结
在解决匀速圆周运动的过程中，弄清物体圆形轨道所在 的平面，明确圆心和半径是一个关键环节．同时不可忽视对 解题结果进行动态分析，明确各变量之间的制约关系、变化 趋势以及结果涉及物理量的决定因素．
知识点三 变速圆周运动和一般的曲线运动
③物体做匀速圆周运动的条件：合力的大小不变，方向 始终与速度垂直且指向圆心，即向心力就是物体所受的合 力．
5.
如图所示，汽车以速度 v 通过一半圆形的拱桥顶端时， 关于汽车受力的说法中正确的是( )
A．汽车的向心力就是它所受的重力 B．汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方 向指向圆心 C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的 作用 D．以上说法均不正确
答案：B
知识点一 向心力 (1)定义：做匀速圆周运动的物体，受到的大小恒定不
知识点二 用动力学处理圆周运动问题
1．指导思路：凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向 心力．而物体所受外力的合力充当向心力，这是处理该类问 题的基础．
2．解题步骤 (1)明确研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受 力示意图．
(2)将物体所受外力通过力的分解将其作用在两条直线 上，其中一部分力沿半径方向．
(3)列方程：沿半径方向满足 F 合 1＝mrω2＝mvr2＝4πT2m2 r， 另一方面 F 合 2＝0.
3．几种常见的匀速圆周运动的实例图表
FFN拉＝＝mmgBg＝mω2r an＝mmBg
【例 2】 长为 L 的细线，拴一质量为 m 的小球，一端 固定于 O 点，让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通 常称为圆锥摆运动)，如图所示．当摆线 L 与竖直方向的夹 角是 α 时，求：
(2)v＝ gLtanαsinα
(3)ω＝
g Lcosα
T＝2π
Lcosα g
方法总结
在解决匀速圆周运动的过程中，弄清物体圆形轨道所在 的平面，明确圆心和半径是一个关键环节．同时不可忽视对 解题结果进行动态分析，明确各变量之间的制约关系、变化 趋势以及结果涉及物理量的决定因素．
知识点三 变速圆周运动和一般的曲线运动
③物体做匀速圆周运动的条件：合力的大小不变，方向 始终与速度垂直且指向圆心，即向心力就是物体所受的合 力．
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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？
做变速圆周运动的物体所受的力(链球运动)
F
O
做变速圆周运动的物体所受的力
变速圆周
Ft
F 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.
r
r
2
1
小结
匀速圆周运动：
F向
F合
m
v2 r
mw 2r
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。
变速圆周运动：
F向 F合
F F F 向是 合的指向圆心方向的分力 n
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
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
FN
θ
m
r F合O
mgθ ω
FN RθOm mg来自F合 O' ω
竖直方向:FN cosθ＝mg 水平方向:F合=mω2r
向心力
知识点回顾
1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动？
2 、匀速圆周运动 向心加速度是如何定义的？ 其表达式是什么？其物理意义是什么？
实例 物体做圆周运动一定受到力的作用
F 人造卫星绕地球运行
向 心 力
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。
及 其 特
① 方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速 度方向垂直）
点 ② 向心力的作用：只改变线速度的方向不改
变速度大小
③ 向心力是根据力的作用效果来命名的，
它可以是某一个力，或者是几个力的合力
来提供。
受力分析时, 不能
多出一个向心力。
思考
向心力的大小 与哪些物理量 有关呢？
向心力的大小
公式：Fn = mrω2 = mv2 /r = mvω = mr(2π/T)2
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(
B) D
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
3、向心力的大小
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
Fn =m 4Tπ22r
4、变速圆周运动中的合力并非向心力
在匀速圆周运动中合力充当向心力
课堂练习 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；
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、用细线拴住一球做匀速圆周运动，下列说 法中正确的是（ BC ）
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
3、在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，
实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
想一想
小球受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
θ
F
结论: 向心力由拉力F和重力G的
F合O r
合力提供
G
实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
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？
O 小球所需
FN F
O
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
竖直方向：FN cosθ＝mg 水平方向：F合=mω2 R sinθ
F合＝mg tanθ
总结：
⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种 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。 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。
θ
l
向Fn心=力mrvr2
FT
h
r F合 O'
钢球、细线、画有同心圆的 木板、秒表、直尺
G F合＝mg tanθ
3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？
m、m？r、r？转vn？圈θ数？所用时间t、l
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：
结论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 ，匀速圆周运动切向加速度为零。
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。