人教版高中物理必修二5.6 向心力(共22张PPT)
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向心力—人教版高中物理必修二ppt课件
持力的作用，物体在转动过程中，有背离圆
心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦
力，且静摩檫力提供向心力，故ACD错误，B
正确。
15
【例题4】
16
5.6
人教版高中物理必修二课件
【例题4】
5.6
人教版高中物理必修二课件
17
5.6
人教版高中物理必修二课件
【例题5】
5.6
人教版高中物理必修二课件
18
5.6
D、向心产生向心加速度，使物体运动方向不断变化
答案：D 分析：A、向心加速度的方向时刻指向圆心，A错误； 向心加速度方向时刻与向心力方向相同，B错误； C、施力物体不可能是物体本身；C错误 故选B
11
5.6
人教版高中物理必修二课件
5.6
人教版高中物理必修二课件
【例题2】
5.6
人教版高中物理必修二课件
5.6
人教版高中物理必修二课件
9
5.6
人教版高中物理必修二课件
【例题1】
（单选题）一个物体做匀速圆周运动，关于向心力和向心加速度说法正确的是（ ） A、 向心加速度大小不变，所以匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B、 向心加速度的方向与向心力不同
C、向心力是物体维持匀速圆周运动的条件，施力物体时物体的本身
D、向心产生向心加速度，使物体运动方向不断变化
5.6
人教版高中物理必修二课件
10
5.6
人教版高中物理必修二课件
【例题1】
（单选题）一个物体做匀速圆周运动，关于向心力和向心加速度说法正确的是（ ） A、 向心加速度大小不变，所以匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B、 向心加速度的方向与向心力不同
新人教版高中物理必修二课件：5.6向心力 (共17张PPT)
r2 r1
做一做:实验体会感受向心力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？ 控制变量法
操作一:手握绳绳结A,使沙袋在水 平方向做匀速圆周运动,每秒转1周, 体会此时绳子拉力的大小F
操作二:手握绳绳结B,仍使沙袋在水 平方向上每秒运动1周,体会此时绳 子拉力的大小2F.
θ
F
F合O r
4.把一个小球放在漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑漏
斗壁在某一平面内做匀速圆周运动, 小球的向心力是什么
力提供的?若小球转动的角速度为ω,如图倾角为α,试求小
球做圆周运动的半径.
F
解析:小球受力分析如图,向心力是重力
G和支持力F的合力提供的.也可以认为
是支持力F在水平方向的分力提供的
• 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 fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
变速圆周运动F向 F合F向是F合的指向圆心方向的分力Fn
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:实验体会感受向心力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？ 控制变量法
操作一:手握绳绳结A,使沙袋在水 平方向做匀速圆周运动,每秒转1周, 体会此时绳子拉力的大小F
操作二:手握绳绳结B,仍使沙袋在水 平方向上每秒运动1周,体会此时绳 子拉力的大小2F.
θ
F
F合O r
4.把一个小球放在漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑漏
斗壁在某一平面内做匀速圆周运动, 小球的向心力是什么
力提供的?若小球转动的角速度为ω,如图倾角为α,试求小
球做圆周运动的半径.
F
解析:小球受力分析如图,向心力是重力
G和支持力F的合力提供的.也可以认为
是支持力F在水平方向的分力提供的
• 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 fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
变速圆周运动F向 F合F向是F合的指向圆心方向的分力Fn
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。
人教版高中物理必修二课件-5.6向心力
2
T
2
r
（5）记录数据
联系实际
联系实际2：你悠闲的坐在旋转木马 上，突然你想起了物理老师讲的向 心力，你凝视你的胸前，突然一个 想法闪过，能否用芜湖一中校牌加 上一些测量来粗略验证向心力的表 达式
物理是我的生活方式 ——李政道
谢谢Leabharlann F合 mg tan（2）列出合外力（向心力）产生向 心加速度的方程（用图中所给参数）
mg
tan
=m
2
T
2
r
（3）如果要验证以上结果，需要做 哪些测量？
mg
tan
=m
2
T
2
r
r、、T
（4）论证这些量测量的可行性，并
提出测量注意事项
mg tan
=m
2
T
2
r
r、、T
mg
r h
=m
6.向心力
复习提问
问题1：做匀速圆周运动的物体的加 速度有什么特点？
方向：指向圆心，我们称其为向心 加速度。
大小：an
v2或 r
an 2r
复习提问 问题2:产生加速度的原因是什么？
根据牛顿第二定律，力产生了加速 度。所以产生加速度的原因一定是 物体受到了指向圆心的合力。
得出结论
（1）做匀速圆周运动的物体，合外 力指向圆心，这个合外力又称为向 心力。
v2 （2）大小： Fn m r
Fn m 2r
实验探究 探究1：感受这个指向圆心的合外力
（碗壁光滑）
得出结论
（3）向心力是根据力的作用效果命 名的，凡是产生向心加速度的力， 不管属于哪种性质，都是向心力。
联系实际 联系实际1：人造重力
实验探究 探究2：用圆锥摆粗略验证向心力的 表达式 （1）通过受力分析列出圆锥摆合外 力的表达式（用图中所给参数）
新人教版高中物理必修二课件：5.6《向心力》 (共12张PPT)
(1)切线方向的分力改变速度的大小
(2)法向(指向圆心方向)的合力改 变速度的方向，这个方向的合 力才是向心力
2.变速率圆周运动的合外力并 不指向圆心，即不是向心力；而 沿半径指向圆心方向的合力才是 向心力。
（四）关于向心力的说明：
(1)任何一个曲线运动的法向加速都 可以看成是向心加速度 (2)法向合力仍满足向心力公式， 就是半径为该点的曲线半径。
•
（三）向心力表达式的验证（传感器）：
v2 Fn m r 1.实验目的：
Fn mr2
① 验证向心力与速度平方成正比
② 验证向心力与角速度平方成正比
③ 验证在线速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越小
④ 验证在角速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越大
2.实验原理：
① 如果在控制质量与半 径不变，测定在不同速 度下的向心力，画出Fn 与v2的图象，如果是通过 原点的直线，则向心力 正比于速度的平方。
3.实验结果：
① 向心力与速度的平方成正比； ② 向心力与角速度的平方成正比； ③ 在线速度不变的情况下半径越大，
需要的向心力越小； ④ 在角速度不变的情况下，半径越大，
需要的向心力越大。
（四）关于向心力的说明：
Fn
Fn
1.向心力可能是某一个力，也 可能是几个力的合力，也可以是 某个力的分力。
（四）关于向心力的说明：
3.任何曲线运动的一小段均可以近 似为一小段圆弧，但在不同地方曲线 半径可能不同。因此，曲线运动也可 以用圆周运动来处理。
（一）观察与思考
（一）观察与思考
（二）向心力的大小
匀速圆周运动
向心加速度
根据牛顿第二定律
指向圆心的合力
向心力
(2)法向(指向圆心方向)的合力改 变速度的方向，这个方向的合 力才是向心力
2.变速率圆周运动的合外力并 不指向圆心，即不是向心力；而 沿半径指向圆心方向的合力才是 向心力。
（四）关于向心力的说明：
(1)任何一个曲线运动的法向加速都 可以看成是向心加速度 (2)法向合力仍满足向心力公式， 就是半径为该点的曲线半径。
•
（三）向心力表达式的验证（传感器）：
v2 Fn m r 1.实验目的：
Fn mr2
① 验证向心力与速度平方成正比
② 验证向心力与角速度平方成正比
③ 验证在线速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越小
④ 验证在角速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越大
2.实验原理：
① 如果在控制质量与半 径不变，测定在不同速 度下的向心力，画出Fn 与v2的图象，如果是通过 原点的直线，则向心力 正比于速度的平方。
3.实验结果：
① 向心力与速度的平方成正比； ② 向心力与角速度的平方成正比； ③ 在线速度不变的情况下半径越大，
需要的向心力越小； ④ 在角速度不变的情况下，半径越大，
需要的向心力越大。
（四）关于向心力的说明：
Fn
Fn
1.向心力可能是某一个力，也 可能是几个力的合力，也可以是 某个力的分力。
（四）关于向心力的说明：
3.任何曲线运动的一小段均可以近 似为一小段圆弧，但在不同地方曲线 半径可能不同。因此，曲线运动也可 以用圆周运动来处理。
（一）观察与思考
（一）观察与思考
（二）向心力的大小
匀速圆周运动
向心加速度
根据牛顿第二定律
指向圆心的合力
向心力
新人教版物理 必修2 5.6向心力课件 (共21张PPT)
圆 度方向。
周
运 动
指向圆心的分力Fn产生的 加速度就是向心加速度。它
只改变速度方向，不改变速
度大小。
Ft F
Fn OO
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是变速 圆周运动。
一 般 的 曲 线 运 动
研究一般的曲线运动，可以把这条曲线分 割成许多很短的小段，质点在每小段的运动都 可以看作是圆周运动的部分。
所受的合外力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力不变
学生展示
如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮
块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，
现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？
（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
解析：小橡皮受力分析如图
。 小橡皮恰不下落时，有：
Ff=mg
其中：Ff=μFN 而由向心力公式：
第五章 曲线运动
5.6 向心力
1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动？
向 心
r 2
加
速 度
v2 r
an
4 2r
T2
公
式
4 2n2r
向 心 力
V
把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律， 可得：
Fn
m
v2 r
Fn Hale Waihona Puke 2rF 人造卫星绕地球运行
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到
向
的指向圆心的合外力，叫向心力。
• 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 fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about. 。2021年3月6日星期六下午2时40分43秒14:40:4321.3.6 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月下午2时40分21.3.614:40March 6, 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年3月6日星期六2时40分43秒14:40:436 March 2021
物理必修2人教版 5.6向心力 (共29张PPT)
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
v
a
只减速
a
v
v
an
只改变速度方向
2.思考
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？
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（ ） 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
5.7 向心力
向心加速度
知识回顾
1. 向心加速度：作圆周运动的物体具有的总 是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度。
2. 向心加速度的方向：指向圆心，时刻变化。
3. 向心加速度大小：
a r 2 或
a v2 r
小
球
受
力
分
OO
析
小
球 受
FN
力
分
OO
析
G
小
球 受
FN
力
F拉
分
OO
析
FN与G 相平
一、向心力
θ
向心加速度 向心力
r
O
an
v2 r
r2
Fn
mv2 r
mr 2
实验
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验原理
θ
F r
F合O
F合 =mgtanθ Fn=mω2r
G
新人教版物理必修2课件%3A5.6向心力 (共22张PPT)
T H E E N D 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。下午4时21分19秒下午4时21分16:21:1921.3.17
谢谢观看
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。16:21:1916:21:1916:21Wednesday, March 17, 2021 13、志不立，天下无可成之事。21.3.1721.3.1716:21:1916:21:19March 17, 2021
• 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. 。2021年3月17日星期三下午4时21分19秒16:21:1921.3.17 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月下午4时21分21.3.1716:21March 17, 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年3月17日星期三4时21分19秒16:21:1917 March 2021
做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆 心的合力，这个力叫做向心力
2、方向特点：
总指向圆心，沿半径方向与速度垂直，方向 不断变化
3、效果：
只改变速度方向， 不改变速度大小
向心力是恒力 吗？匀速圆周 运动是匀变速
谢谢观看
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。16:21:1916:21:1916:21Wednesday, March 17, 2021 13、志不立，天下无可成之事。21.3.1721.3.1716:21:1916:21:19March 17, 2021
• 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. 。2021年3月17日星期三下午4时21分19秒16:21:1921.3.17 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月下午4时21分21.3.1716:21March 17, 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年3月17日星期三4时21分19秒16:21:1917 March 2021
做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆 心的合力，这个力叫做向心力
2、方向特点：
总指向圆心，沿半径方向与速度垂直，方向 不断变化
3、效果：
只改变速度方向， 不改变速度大小
向心力是恒力 吗？匀速圆周 运动是匀变速
高中物理必修二教学课件：向心力 (共23张PPT)
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
用绳系一个小球，使它在光滑水平
桌面上做匀速圆周运动，小球受几个力 的作用？有人说，受4个力的作用：重 力，桌面的支持力，绳的拉力，向心力。 这种分析对么？
注意：
1、向心力是以效果命名的力
2、向心力可以是任何性质的力，也可以 是几个力的合力。
N F
N f
G
θ
T
F
G
总结
向心力
1、方向指向圆心
向心力
水平放置 的光滑板
1小球受哪些力的作用？ 2合外力是什么？
N F
G
使物体做匀速圆周运动的这个 力有什么特点呢？
v F
v F
F
F
v
v
做匀速圆周运动的物体受到一个指 向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。
1这向个心力力 指向圆心，方向不断变化。
2这向个心力力 的作用效果——只改变运动 物体的速度方向，不改变速度大小。
向心力的大小与 哪些物理量有关呢？
Fmr2
v2 F m
v
r
r Fma
a2r
v2 a
r
Fmr2
v2 F m
r
a2r
v2 a
r
一个做匀速圆周运动的物体， 当它的角速度为原来的2倍时，它的 向心力变为原来的几倍？
F1mr12 F2mr22
F2 4F1
向心加速度只改变速度的______方__向__， 而不改变速度的___大__小____。
32、、由作物用体：所改受变的v的合方力向提 供
4、F
mrw 2 ; F
m
v2 r
向心加速度
1、方向— —指向圆心
You made my day!
我们，还在路上……
用绳系一个小球，使它在光滑水平
桌面上做匀速圆周运动，小球受几个力 的作用？有人说，受4个力的作用：重 力，桌面的支持力，绳的拉力，向心力。 这种分析对么？
注意：
1、向心力是以效果命名的力
2、向心力可以是任何性质的力，也可以 是几个力的合力。
N F
N f
G
θ
T
F
G
总结
向心力
1、方向指向圆心
向心力
水平放置 的光滑板
1小球受哪些力的作用？ 2合外力是什么？
N F
G
使物体做匀速圆周运动的这个 力有什么特点呢？
v F
v F
F
F
v
v
做匀速圆周运动的物体受到一个指 向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。
1这向个心力力 指向圆心，方向不断变化。
2这向个心力力 的作用效果——只改变运动 物体的速度方向，不改变速度大小。
向心力的大小与 哪些物理量有关呢？
Fmr2
v2 F m
v
r
r Fma
a2r
v2 a
r
Fmr2
v2 F m
r
a2r
v2 a
r
一个做匀速圆周运动的物体， 当它的角速度为原来的2倍时，它的 向心力变为原来的几倍？
F1mr12 F2mr22
F2 4F1
向心加速度只改变速度的______方__向__， 而不改变速度的___大__小____。
32、、由作物用体：所改受变的v的合方力向提 供
4、F
mrw 2 ; F
m
v2 r
向心加速度
1、方向— —指向圆心
新人教版高中物理必修二：5.6向心力 课件 (共17张PPT)
课题
向心力
轻绳栓一小球,在光滑水平 绳拉小球 面做匀速圆周运动。
小球受力分析：
N
O O
F
G
N与G相抵消，所以合力为F
小球受力分析：
小球受力分析2
V F
O O
做匀速圆周 运动，合外 力指向圆心， 与速度V垂直
F
F V V
向心力
做匀速圆周运动的物体是否具有加速 度？加速度的公式是什么？ 根据牛顿第二定律，产生加速度的原 因是什么？ 加速度公式：an=rω2或an=v2/r
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
实验验证原理？ 2、实验需要的器材？ 3、实验需要记录的数据有哪些？如何测 量？ 4、实验过程中需注意什么？ 5、设计数据记录表。
实验数据记录表
物理量 h（m） t（ s ）
n（圈数）
第一次
第二次
计算：g/h与（2πn/t）2 是否相等。
几个典型的圆周运动
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
FN
f G
F向=F合=f
几个典型的圆周运动
实例二
玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动
F G
Fn
变速圆周运动的向心力
Ft
Fn
F
O
匀速圆周运动
F N G
变速圆周运动
v
·
· O
合外力全部提供向心力
合外力部分提供向心力
练习一：
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( B C D)
向心力公式：Fn=man=mrω2或mv2/r
板书设计
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。
向心力
轻绳栓一小球,在光滑水平 绳拉小球 面做匀速圆周运动。
小球受力分析：
N
O O
F
G
N与G相抵消，所以合力为F
小球受力分析：
小球受力分析2
V F
O O
做匀速圆周 运动，合外 力指向圆心， 与速度V垂直
F
F V V
向心力
做匀速圆周运动的物体是否具有加速 度？加速度的公式是什么？ 根据牛顿第二定律，产生加速度的原 因是什么？ 加速度公式：an=rω2或an=v2/r
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
实验验证原理？ 2、实验需要的器材？ 3、实验需要记录的数据有哪些？如何测 量？ 4、实验过程中需注意什么？ 5、设计数据记录表。
实验数据记录表
物理量 h（m） t（ s ）
n（圈数）
第一次
第二次
计算：g/h与（2πn/t）2 是否相等。
几个典型的圆周运动
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
FN
f G
F向=F合=f
几个典型的圆周运动
实例二
玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动
F G
Fn
变速圆周运动的向心力
Ft
Fn
F
O
匀速圆周运动
F N G
变速圆周运动
v
·
· O
合外力全部提供向心力
合外力部分提供向心力
练习一：
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( B C D)
向心力公式：Fn=man=mrω2或mv2/r
板书设计
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。
新人教物理必修二5.6 向心力课件(共22张PPT)
向心力
水平光滑平面
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
1、小球受哪些力的作用？ 2、这几个力的合力是什么？沿什么方向？
这个合力起什么作用？
N F
G
v F
做匀速圆周运动的物 体，合外力指向圆心， 与速度V垂直
• 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.
（C ）
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
例3、
把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球 沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动， 如图，小球的向心力是什么力提供的？
解析：小球受力分析如图。
F
可见，向心力是重
力G和支持力F的合
力提供的.也可以
G
认为是支持力F在
水平方向的分力提
供的
。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
水平光滑平面
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
1、小球受哪些力的作用？ 2、这几个力的合力是什么？沿什么方向？
这个合力起什么作用？
N F
G
v F
做匀速圆周运动的物 体，合外力指向圆心， 与速度V垂直
• 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.
（C ）
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
例3、
把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球 沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动， 如图，小球的向心力是什么力提供的？
解析：小球受力分析如图。
F
可见，向心力是重
力G和支持力F的合
力提供的.也可以
G
认为是支持力F在
水平方向的分力提
供的
。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
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。
人教版高中物理必修二第五章第六节向心力课件 (共59张PPT)
【典例 3】 一般的曲线运动可以分成很多小段，每 小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一 系列不同半径的小圆弧来代替．如图甲所示，曲线上 A 点的曲率圆定义为：通过 A 点和曲线上紧邻 A 点两侧的 两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫作 A 点的曲率 圆，其半径 ρ 叫作 A 点的曲率半径．现将一物体沿与水 平面成 α 角的方向以速度 v0 抛出，如图乙所示．则在其 轨迹最高点 P 处的曲率半径是( )
1．有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演 员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部 做速度较小、半径较小的圆周运动，通过 逐步加速，圆周运动的半径逐步增大，最后 能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运 动，这时使车子和人整体做匀速圆周运动的向心力是 ( )
A．圆筒壁对车的静摩擦力 B．筒壁对车的弹力 C．摩托车本身的动力 D．重力和摩擦力的合力
提示： 钢球在水平面内做圆周运动， 其受力如图所示， 重力 mg 和拉力 FT 的合力提供向心力，Fn＝mgtan θ.
1．向心力的特点． (1)方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速 度的方向垂直．
2 v2 4 π (2)大小：Fn＝m r ＝mrω2＝mωv＝m 2 r，在匀速圆 T
周运动中，向心力大小不变；在非匀速圆周运动中，其 大小随速率 v 的变化而变化．
v22 g2＋ R v22 2 － g R
v2 B．m R D．mg
解析： 飞机的受力情况如图所示． 飞机受到重力 mg、 空气对飞机的作用力 F，两力的合力 F 合提供向心力，方 向沿水平方向指向圆心，重力 mg 与 F
合垂直，故
F＝
2 v （mg）2＋F2 合，又 F 合＝m ，则 F＝m R
绳与竖直方向的夹角小，选项 C 错误；
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中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆
对球的作用力可能是
b
A．a处为拉力，b处为拉力
B．a处为拉力，b处为推力
O
C．a处为推力，b处为拉力
D．a处为推力，b处为推力
a
例3：在光滑的横杆上穿着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
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、摩擦力提供向心力
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
ω r F静
mg 竖直方向：FN＝mg 水平方向：F合=F静=mω2r
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
➢ 4、合外力提供向心力
O
θቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
l FT
m F合 O' ω
mg
飞机在水平面内盘旋 F升
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：
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。
FN fA AB
mg
例5：如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂
直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球
A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速
圆周运动，则
A、球A的线速度一定大于球B
A
B、球A的角速度一定小于球B
B
C、球A的运动周期一定小于球B
D、球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力
例1：如图所示，一辆汽车以相同的速率依次通过路 上的A、B和C点，汽车对路面的压力相应为FA、FB 和FC，它们之间的大小关系是（ ）
A．FA>FB B．FB<FC C．FA>FC D．FB>FC
FN
A
B
G
C
例2：如图，细杆的一端与一小球相连，可绕O点自
由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动，图
☞ 实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
Fn = F合=
➢ 需测量的物理量：
小球做圆周运动的半径r 转n圈数所用时间t 小球质量m 小球球心距离悬点的高度h
O
θ
FT
h
r F合 O'
G
➢ 1、万有引力提供向心力
F引
O
F合＝F引 ＝Fn
➢ 2、弹力提供向心力
FN OF
G
F合＝F ＝Fn
➢ 2、弹力提供向心力
（1）当A球的轨道半径为 0.10m时，它的角速度是 多大才能维持B球静止？
（2）若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能 使A作圆周运动时B球仍能保持静止？
17 、梦想不抛弃苦心追求的人，只要不停止追求，你们会沐浴在梦想的光辉之中。 10 、创富靠坚韧不拔的精神，坚持为群众增收致富贡献一份力量。 9 、若能像看别人的缺点一样，如此准确的发现自己的缺点，你的生命将会变的不平凡。 2 、一个人的出路，是在工作当中寻找的，而不是坐在那里想出来的。 9 、青年创业不是在想而是在做，就是坚持做一件事情，自己富带领别人富。 15 、我们什么都没有，唯一的本钱就是青春。梦想让我与众不同，奋斗让我改变命运! 14 、再难受又怎样、生活还要继续。现实就是这样、没有半点留情、你不争就得输。 8 、历史将会记录，在这个社会转型期，最大的悲哀不是坏人的嚣张，而是好人的过度沉默。 7 、不苦不累，高中无味，即拼又累，一生无悔。 7 、给自己一个微笑，说自己很好!你就是自己的神! 5 、当你手中抓住一件东西不放时，你只能拥有一件东西，如果你肯放手，你就有机会选择更多。（ ） 20 、与其回味昨日的温暖，不如好好把握今日的花香。 13 、作了好事受到职责而坚持下去，这才是奋斗的本色。 2 、生活就是这样，当你想昂着头走路时，你就得随时准备在地上趴着。 10 、人只要不失去方向，就不会失去自己!人生重要的不是所站的位置，而是所朝的方向。 12 、财富不是一个人的专利，独富不如众富。 13 、不要在你的智慧中夹杂着傲慢，不要使你的谦虚心缺乏智慧。 20 、凡过于把幸运之事归功于自己的聪明和智谋的人多半是结局很不幸的。 10 、容不得懦弱只能坚强。 11 、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会都看到某种忧患。
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
FN Rθ
O
m
F合 O'
mg
ω
变速圆周运动和一般的曲线运动
向心力 1、向定心义力：是做不匀是速一种圆新周的运性动质的力物？是体不所是受与到重的力指、弹向圆心
力、摩擦的力合一力样都，是叫按向照心某力种。性质来命名的力？ 2、表达式：Fn = F合= man=
3、方向： 始终沿半径指向圆心，与v垂直。
4、效果： 只改变v的方向，不改变v的大小。
5、来源： 在匀速圆周运动中，合力充当向心力
Ft
v
速度增大的
圆周运动 v
速度减小的 圆周运动
思考：匀速圆周运F合动所受的合F力t 充当向F心n 力，方向 始终指向圆心Fn；如O果一个沿圆周运动的F物合 体O所受的
合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？ 产生切向加速度，改变速度的大小
切向力Ft ：垂直半径方向的合力 向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）方向的合力
例4：A、B两个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均 为μ，A的质量为m，B的质量为2m，A离轴为R/2，B 离轴为R，则当圆台旋转时：（设A、B都没有滑动）
A、B的向心加速度是A的向 心加速度的两倍 B、B的静摩擦力是A的静摩 擦力的两倍 C、当圆台转速增加时，A比B先滑动 D、当圆台转速增加时，B比A先滑动
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
B FA A
光滑
B
FB
FA
A球向心力来源？ 轻杆对A球的拉力
B球向心力来源？ B球两端轻杆对B球的拉力 A、B两球具有相同的物理量是什么？ 角速度
➢ 2、弹力提供向心力
Ff FN
G
Ff mg
FN m 2r
1、向心力的来源
在匀速圆周运动中，合力充当向心力
2、解题方法和步骤
⑴ 明确研究对象 ⑵ 明确轨迹、圆心位置、半径 ⑶ 求出F合或Fn ⑷ 用牛顿第二定律和圆周运动的运动学公式解题