人教版高中物理必修二 向心力ppt课件

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。
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）
不断变化。
二、向心力的大小
Fn
man
m v2 r
mr2
只改变速度的方向，不改变速度的大
小。
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 =Fnm=gmtωan2rθ
问题讨论
r F合O G
1、如何测量tanθ? 2、如何测量ω？ 3、如何测量半径？
2.测量问题 小球质量—— 天平
做变速圆周运动的物体所受的力(链球运动)
F
O
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
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。
• 做一做：完成课本P-22页小实验。
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。
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
7、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
rω2

4π 2r T2
vω
（2）做匀速圆周运动的物体的受力有什么 特点？
一、向心力
1、定义： 做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆
心的，这个力叫做向心力。 2、方向：总指向圆心，与速度垂直，方向
匀速圆周运动周期—— 秒表
悬挂点到圆心竖直高度 —— 刻度尺 匀速圆周运动半径—— 刻度尺
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、如何测出悬点与球心的竖直高 度？
3.实验过程
• 分组讨论
• 简要叙述本实验的步 骤
实验体会---做一做 感受向心力F与m、
r、 ω的关系
• 想一想：研究多个变量之间的关系应用什 么方法？
• 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
竖直方向:N cosθ＝mg 水平方向:F合=mω2r
竖直方向：N 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。
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?
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。
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
阅读课本P21思考回答以下问题： 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？
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（ ） 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
BC
2.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
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