高一物理向心力课件
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高一物理必修课件向心力
例题三
结合动能定理和机械能守恒定律， 解析竖直平面内圆周运动中的能量 转化问题。
05
水平面内圆周运动问 题探讨
水平面内圆周运动特点
匀速圆周运动
物体在水平面内做匀速圆周运动 时，线速度大小不变，方向时刻
改变。
向心加速度
物体做匀速圆周运动时，加速度 始终指向圆心，称为向心加速度
。
向心力
物体做匀速圆周运动时，受到的 合力指向圆心，提供向心力。
典型例题解析
A. 小球的线速度突 然增大
C. 小球的向心力突然 增大
B. 小球的向心加速度 突然增大
典型例题解析
解析
当细线碰到钉子瞬间，小球的线速度大小不变，而半径减小，根据$a = frac{v^{2}}{r}$可知，向心加速度增大； 根据$F = mfrac{v^{2}}{r}$可知，向心力增大；根据牛顿第二定律可知，悬线的张力增大。故选项B、C、D正确 。
例题2
在水平地面上放一个重为20 N的物体，用2 N的水平拉力使物体在水平地面上保持匀速直线运动，则物体受到的 滑动摩擦力是( )
典型例题解析
A. 5 N B. 2 N C. 18 N D. 20 N
解析：物体在水平地面上做匀速直线运动，根据平衡条件可知，物体受到的滑动 摩擦力等于水平拉力，即$f = F = 2 N$。故选项B正确。
高一物理必修课件向心力
汇报人：XX 20XX-01-23
目 录
• 向心力基本概念 • 向心力公式及推导 • 物体做圆周运动条件分析 • 竖直平面内圆周运动问题探讨 • 水平面内圆周运动问题探讨 • 生活中的圆周运动现象举例
01
向心力基本概念
定义与性质
定义
物体做圆周运动时，沿半径指向 圆心方向的外力称为向心力。
结合动能定理和机械能守恒定律， 解析竖直平面内圆周运动中的能量 转化问题。
05
水平面内圆周运动问 题探讨
水平面内圆周运动特点
匀速圆周运动
物体在水平面内做匀速圆周运动 时，线速度大小不变，方向时刻
改变。
向心加速度
物体做匀速圆周运动时，加速度 始终指向圆心，称为向心加速度
。
向心力
物体做匀速圆周运动时，受到的 合力指向圆心，提供向心力。
典型例题解析
A. 小球的线速度突 然增大
C. 小球的向心力突然 增大
B. 小球的向心加速度 突然增大
典型例题解析
解析
当细线碰到钉子瞬间，小球的线速度大小不变，而半径减小，根据$a = frac{v^{2}}{r}$可知，向心加速度增大； 根据$F = mfrac{v^{2}}{r}$可知，向心力增大；根据牛顿第二定律可知，悬线的张力增大。故选项B、C、D正确 。
例题2
在水平地面上放一个重为20 N的物体，用2 N的水平拉力使物体在水平地面上保持匀速直线运动，则物体受到的 滑动摩擦力是( )
典型例题解析
A. 5 N B. 2 N C. 18 N D. 20 N
解析：物体在水平地面上做匀速直线运动，根据平衡条件可知，物体受到的滑动 摩擦力等于水平拉力，即$f = F = 2 N$。故选项B正确。
高一物理必修课件向心力
汇报人：XX 20XX-01-23
目 录
• 向心力基本概念 • 向心力公式及推导 • 物体做圆周运动条件分析 • 竖直平面内圆周运动问题探讨 • 水平面内圆周运动问题探讨 • 生活中的圆周运动现象举例
01
向心力基本概念
定义与性质
定义
物体做圆周运动时，沿半径指向 圆心方向的外力称为向心力。
高一物理向心力课件
总结词
在地球表面附近的物体做圆周运动时，万有 引力提供向心力。
详细描述
万有引力是任何两个物体之间都存在的相互 吸引的力。在地球表面附近，地球对物体的 万有引力提供物体做圆周运动的向心力。当 物体在地面附近做圆周运动时，其向心力由 地球的万有引力提供。
05
向心力的计算与解题方法
简单情况的向心力计算
实验器材介绍
实验器材
向心力演示器、小球、细线、支架、 滑轮、砝码。
实验器材介绍
向心力演示器由一个圆盘和一个支架 组成，圆盘上安装有滑轮，细线一端 固定在小球上，另一端穿过滑轮并由 砝码牵引。
实验步骤与注意事项
实验步骤 1. 将小球放在向心力演示器的圆盘上，调整细线的长度，使小球稳定在圆盘上。
2. 逐渐增加砝码的重量，观察小球在圆盘上的运动情况。
03
总结词
04
掌握复杂情况下向心力计算的步 骤和方法。
详细描述
在复杂情况下，向心力的计算通 常需要先对物体进行受力分析， 然后根据牛顿第二定律列方程求 解。受力分析时需要考虑所有作 用在物体上的力，并根据运动状 态判断各力的方向。
向心力解题方法总结
总结词
掌握向心力的解题方法对于解决相关问题至 关重要。
详细描述
在解决向心力相关问题时，首先要明确问题 的类型和所给条件，然后选择合适的公式或 方法进行计算。对于简单问题，可以直接使 用向心力公式进行计算；对于复杂问题，需 要先进行受力分析和运动分析，再根据具体 情况选择合适的方法求解。同时，需要注意
单位的统一和计算的准确性。
THANKS
感谢观看
实验步骤与注意事项
• 记录小球在不同重量砝码下的运动轨迹。
实验步骤与注意事项
物理②必修5.6《向心力》PPT课件
向 心 力 由 太 阳 的 吸 引 力 提 供
FNθ什么ຫໍສະໝຸດ 提供向心力？Y Fx FN
mg
r F合O ω
Fy
G
X
竖直方向：Fx=FN cosθ＝mg 水平方向：Fy=F合=mg tanθ
向心力由支持力的一个分力提供
物体相对转盘静止， 随盘做匀速圆周运动
FN
静摩擦力 谁充当向 指向圆心 心力？
r F静
Ff FN
G
知识小结
• 向心力 方向 大小 效果 来源
注意：匀速圆周运动和非匀速圆周运动 的区别和联系。
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。
作业：
阅读课本P20的实验和P22的做一做，试设 计一个实验,探索物体做匀速圆周运动时所需要 的向心力与哪些因素有关。 思路:
2 n
匀速圆周运动的受力特点：
• 方向始终指向圆心，不断改变 • 大小保持不变
三、变速圆周运动和一般曲线运动
阅读课本P21－P22思考回答以下问题：
1. 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？ 2. 怎么分析研究一般的曲线运动？
1. 做变速圆周运动的物体所受的力
r2 r1
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；
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
例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 ） A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
高一物理向心力课件
向心力的来源
O
小球所需 θ 向心力 2 v l Fn=m r h FT F合 O' G r
F合 Fn v2 mgtanθ m r r Lsinθ
F合＝mg tanθ
在匀速圆周运动中，合力充当向心力
几个典型的圆周运动向心力的来源
F引
O
F合＝F引 ＝Fn
在匀速圆周运动中，合力充当向心力
万有引力提供向心力
A T B
TfAm
fBm
2 解析：1.对A：f μm g m r ω 1m A A A 0,
ω0 5rad/s, 细线上开始出现张力. 2.当ω ω0 后，细线有张力T，ω 逐渐增大，T增大， fB 减小，到0；ω再增大 ，fB 反向增大，直到达到f B m. B也开始滑动.受力如 图 对A：μmAg T m ArAω2 对B：T μm Bg m BrBω2 ,解得ω 7.07rad/s
2 0
ω0 a
kg kg , ω0 b , AC对 L 2L
2kg 2kmg 2 ω ω0 a,则a与圆盘仍相对静止 ，fa mLω ,D错 3L 3
三.物体在水平圆盘上的转动模型 物体和圆盘间的最大静摩擦力是临界点 1.圆盘上的物体与转轴有细线相连的问题
1.如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体，当物块到转轴 的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为 零）。物体和转盘间的最大静磨擦力是其正压力的μ倍。求：
摩擦力 提供向心力
v
ω
mg
O
竖直方向：FN＝mg 水平方向：F合=F静=mω2r
F静
几个典型的圆周运动向心力的来源
O
合外力提供向心力
FT
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。
第六章 2《向心力》课件ppt
6.改变小球的角速度:将质量相同的两小球分别置于长槽和短槽上,确保两
小球半径相同,用皮带连接半径不同的两个塔轮,根据两个塔轮半径关系求
解小球做圆周运动的角速度的关系。
二、数据收集与分析
1.列F、m数据收集表格
把不同质量的小球放在长槽和短槽内,确保小球的轨道半径和角速度相同,
把小球的向心力和质量填在下表中:
要点点拨 转动比较慢时,人随盘一起转动,人与“魔盘”之间的摩擦力提供
向心力。当盘的转速增大时,需要的向心力增大,摩擦力增大。当转速继续
增大,人逐渐向边缘滑去,说明向心力与转速有关,转速越大,所需的向心力
越大;离中心越远的人,滑动趋势越厉害,说明向心力与转动半径有关,半径
越大,需要的向心力越大。
2
运动方向相反
C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同
答案 C
解析 由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度,所以,它在竖直方向上
受重力和支持力的作用而平衡。而木块在水平面内做匀速圆周运动,其所
需向心力由静摩擦力提供,且静摩擦力的方向指向圆心O。
(1)若要讨论向心力与质量的关系,应控制半径、角速度不变。
(2)若要讨论向心力与半径的关系,应控制质量、角速度不变。
(3)若要讨论向心力与角速度的关系,应控制质量、半径不变。
【实验器材】 向心力演示器、天平、质量不等的若干小球等。
【实验过程】
一、实验步骤
1.测量质量:分别用天平测量各小球的质量,并做标记。
种力,受力分析时不能分析,B错误;摩擦力Ff充当向心力,向心力指向圆心,
故静摩擦力方向沿半径方向指向圆心,C正确;游客相对于转盘的运动趋势
高中物理《向心力》1ppt课件
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18
3.A、B两球都做匀速圆周运动，A球质量为B球质量的3倍，
A球在半径为25cm的圆周上运动，B球在半径为16cm的圆周上
运动，A球转速为30r/min，B球转速为75r/min，求A球所受
向心力与B球所受向心力之比。
解：
2
1
A B
TA
2
TB TA
nB 1
nA 2 nB 5
TB
nA
大庆第五十六中学
郑晶
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1
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2
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
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3
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4
o
小孩旋转模型
对上述几个物体进行受 力分析，并试着指出它 们合力的方向。
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5
N F
G
F
Fcos F向
G
向心力 1.定 义 2.方 向 3.作 用 4.来 源 5.大 小
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6
猜想:向心力的大小和哪些因素有关？
方案：
细 线
小球
笔套
钩码
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7
5、向心力公式
a = v2/r = ω2r
F=ma
F = mv2/r = mω2r
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8
验证向心力的大小： 向心力演示器
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9
介绍: 向心力演示仪
匀
速
FN
圆
周
F
F´
运
动
G
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10
• 变速塔轮
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探究向心力的大小：
控制变量法
保持r、ω一定 保持m、ω一定 保持r、m一定
F = mv2/r = mω2r = mr(2π/T)2
《向心力课件》课件
理解和掌握
互动方式选择
问答互动：通过提问和回答 的方式，引导学生思考和回 答问题
游戏互动：通过设计有趣的游 戏，让学生在游戏中学习知识
讨论互动：通过小组讨论，让 学生分享自己的观点和想法
实验互动：通过实验操作，让 学生在实践中学习和掌握知识
互动内容安排
问答环节：设置问题，让学生回答，提高参与度 讨论环节：分组讨论，让学生分享观点，增强团队协作能力 游戏环节：设计小游戏，让学生在游戏中学习，增加趣味性 实践环节：让学生实际操作，加深对知识的理解
向心力应用
向心力在物理学中的定义和 应用
向心力在生活中的应用，如 汽车转弯、飞机飞行等
向心力在工程学中的应用， 如桥梁设计、建筑结构等
向心力在宇宙学中的应用， 如天体运动、星系形成等
向心力实例
地球绕太阳公转：地球受到太阳的引力，产生向心力，使地球绕太阳公转 卫星绕地球运动：卫星受到地球的引力，产生向心力，使卫星绕地球运动 汽车转弯：汽车转弯时，受到地面的摩擦力，产生向心力，使汽车转弯 抛物线运动：物体做抛物线运动时，受到重力的作用，产生向心力，使物体做抛物线运动
强调色：红色，代表热情、 活力和动力
背景色：白色，代表简洁、 清晰和专注
互动环节设计
提问环节：提 出与课件内容 相关的问题， 鼓励学生思考
并回答
讨论环节：组 织学生进行小 组讨论，分享 各自的观点和
看法
游戏环节：设 计一些与课件 内容相关的小 游戏，增加趣 味性和互动性
实践环节：让 学生动手操作 或实践，加深 对课件内容的
课件布局
封面：标题、作者、日期等信息
正文：详细讲解向心力的定义、公式、 应用实例等
目录：列出所有章节和子章节
互动方式选择
问答互动：通过提问和回答 的方式，引导学生思考和回 答问题
游戏互动：通过设计有趣的游 戏，让学生在游戏中学习知识
讨论互动：通过小组讨论，让 学生分享自己的观点和想法
实验互动：通过实验操作，让 学生在实践中学习和掌握知识
互动内容安排
问答环节：设置问题，让学生回答，提高参与度 讨论环节：分组讨论，让学生分享观点，增强团队协作能力 游戏环节：设计小游戏，让学生在游戏中学习，增加趣味性 实践环节：让学生实际操作，加深对知识的理解
向心力应用
向心力在物理学中的定义和 应用
向心力在生活中的应用，如 汽车转弯、飞机飞行等
向心力在工程学中的应用， 如桥梁设计、建筑结构等
向心力在宇宙学中的应用， 如天体运动、星系形成等
向心力实例
地球绕太阳公转：地球受到太阳的引力，产生向心力，使地球绕太阳公转 卫星绕地球运动：卫星受到地球的引力，产生向心力，使卫星绕地球运动 汽车转弯：汽车转弯时，受到地面的摩擦力，产生向心力，使汽车转弯 抛物线运动：物体做抛物线运动时，受到重力的作用，产生向心力，使物体做抛物线运动
强调色：红色，代表热情、 活力和动力
背景色：白色，代表简洁、 清晰和专注
互动环节设计
提问环节：提 出与课件内容 相关的问题， 鼓励学生思考
并回答
讨论环节：组 织学生进行小 组讨论，分享 各自的观点和
看法
游戏环节：设 计一些与课件 内容相关的小 游戏，增加趣 味性和互动性
实践环节：让 学生动手操作 或实践，加深 对课件内容的
课件布局
封面：标题、作者、日期等信息
正文：详细讲解向心力的定义、公式、 应用实例等
目录：列出所有章节和子章节
高一物理向心力课件
向心力的实验
通过实验可以更好的理解向心力 的作用，测定相关物理量并检验 向心力公式的正确性。
采用离心分离等科学方法来检测 细胞、分子和原子，向心力又体 现了跨学科的强大力量。
利用红外波长测量系统，对于各 个转速下向心力和离心距的实时 的检测，全面了解向心力的特性。
向心力的应用
自然界中的应用
向心力在自然界中有广泛应用，如行星运动、电子的轨道等。
在向心力的研究和应用方面，我们有还有许多问题待解决和领域待拓展。
3
向心力故事
向心力的故事激励人们探索更远大的未知领域，使得人类更加深入地了解相互之 间的关系，也使得物理学这门科学变得更加有趣。
参考文献
相关物理学教材、论文和书籍
• 《物理学进展》 • 《向心力与离心力》 • 《力学》 • 《物理手册》
向心力的计算公式
1
向心力公式的推导
获得向心力的计算公式是非常必要的。在这里，我们将深入推导来解释并展示其 真正含义。
2
向心力公式的应用
应用向心力的公式有助于理解轨道运动、同心运动、旋转运动和万有引力等。我 们可以实际演示，使得概念更加清晰易懂。
3
向心加速度推导也是学习向心力的重要内容之一。我们 将深入介绍，帮助观众理解。
高一物理向心力课件
通过深入的研究，我们探讨向心力的定义，重要性以及实验应用。
引言
向心力是物理学中一个重要的概 念。它不仅存在于月球在其轨道 上绕地球，而且在生活中的每一 个角落都有存在。
只有正确理解向心力的定义和作 用，我们才能更好的应用到实际 问题中，例如在过山车和旋转木 马等游乐设备中。
向心力还是赛车运动不可缺少的 因素。感受到体内的向心力可以 带来一种灵魂的力量，帮助我们 在赛道上顺畅地转弯。
向心力(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的是 ( C )
雪橇所受的摩擦力方向一定与运动方向相反，沿圆周的切线方向；
牵引力F有沿半径指向圆心的分力提供向心力，沿切向的分力与
Ff的合力改变雪橇速度的大小，故C正确。
做一做
3、用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有
关。
D
(1)图示情景正在探究的是________。
实 验
探究向心力大小的表达式
实验过程：控制变量的方法
（1）在角速度、轨道半径不变的条件下，探究向心力与质量的关系：
ω1:ω2
实验一 1:1
r1:r2
m1:m2
F1:F2
1:1
1:2
1:2
实验结论：在ω、r不变的条件下，
Fn ∝ m
（2）在角速度、质量不变的条件下，探究向心力与轨道半径的关系：
ω1:ω2
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
(1)控制半径、角速度不变，只改变质量，来研究向心力的大小与质量
之间的关系，故D正确。
(2)通过控制变量法，得到的结果为在半径和角速度一定的情况下，向
心力的大小与质量成正比，故C正确。
或者是某一个力的分力
D．向心力既改变物体速度的方向，也改变物体速度的大小
向心力时刻指向圆心，其方向时刻改变，因此向心力是一个变力，故A正
确；向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是物体受到的合力，
也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心
力，故B错误，C正确；向心力与线速度方向垂直，因此向心力只改变线
➢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分析方法进行
处理了。
雪橇所受的摩擦力方向一定与运动方向相反，沿圆周的切线方向；
牵引力F有沿半径指向圆心的分力提供向心力，沿切向的分力与
Ff的合力改变雪橇速度的大小，故C正确。
做一做
3、用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有
关。
D
(1)图示情景正在探究的是________。
实 验
探究向心力大小的表达式
实验过程：控制变量的方法
（1）在角速度、轨道半径不变的条件下，探究向心力与质量的关系：
ω1:ω2
实验一 1:1
r1:r2
m1:m2
F1:F2
1:1
1:2
1:2
实验结论：在ω、r不变的条件下，
Fn ∝ m
（2）在角速度、质量不变的条件下，探究向心力与轨道半径的关系：
ω1:ω2
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
(1)控制半径、角速度不变，只改变质量，来研究向心力的大小与质量
之间的关系，故D正确。
(2)通过控制变量法，得到的结果为在半径和角速度一定的情况下，向
心力的大小与质量成正比，故C正确。
或者是某一个力的分力
D．向心力既改变物体速度的方向，也改变物体速度的大小
向心力时刻指向圆心，其方向时刻改变，因此向心力是一个变力，故A正
确；向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是物体受到的合力，
也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心
力，故B错误，C正确；向心力与线速度方向垂直，因此向心力只改变线
➢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分析方法进行
处理了。
《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。
高中物理第五章6向心力课件高一物理课件
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.大小:Fn=
2
= 2 。
4.效果(xiàoguǒ):改变物体的速度方向,但不改变物体的速度大小。
在匀速圆周运动中,向心力是一个恒力吗?
提示:不是。因为向心力的方向始终指向圆心,时刻在变化。
第三页，共二十九页。
一
二
三
6.向心力
第一页，共二十九页。
1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义。
2.知道向心力的大小与哪些因素有关,并能用其公式进行计算。
3.知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在某一点(yī diǎn)的向心力和向心加
速度。
第二页，共二十九页。
一
二
三
一、向心力
1.定义:匀速圆周运动中,产生向心加速度的原因一定是物体受到了指
都可以看作圆周运动的一部分,圆弧弯曲程度不同,表明它们具有(jùyǒu)不
同的半径。这样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
动的分析方法来处理了。
第六页，共二十九页。
一
二
三
四
一、对匀速圆周运动(yùndòng)的理解
理解
1.匀速 (1)线速度大小不变、方向时刻改变
圆周 (2)角速度、周期、频率都恒定不变
方向
向,同时也改变速度的大
小,即产生向心加速度和
切向加速度
例证
上例中,小铁块受到的合力等于
静摩擦力,指向圆心,只改变速
度的方向,而不改变速度的大小
小球在竖直光滑圆轨道内侧做
非匀速圆周运动,在与圆心等高
处所受的重力和弹力的合力不
指向圆心。如图
第十二页，共二十九页。
2.方向:始终沿着半径指向圆心。
3.大小:Fn=
2
= 2 。
4.效果(xiàoguǒ):改变物体的速度方向,但不改变物体的速度大小。
在匀速圆周运动中,向心力是一个恒力吗?
提示:不是。因为向心力的方向始终指向圆心,时刻在变化。
第三页，共二十九页。
一
二
三
6.向心力
第一页，共二十九页。
1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义。
2.知道向心力的大小与哪些因素有关,并能用其公式进行计算。
3.知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在某一点(yī diǎn)的向心力和向心加
速度。
第二页，共二十九页。
一
二
三
一、向心力
1.定义:匀速圆周运动中,产生向心加速度的原因一定是物体受到了指
都可以看作圆周运动的一部分,圆弧弯曲程度不同,表明它们具有(jùyǒu)不
同的半径。这样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
动的分析方法来处理了。
第六页，共二十九页。
一
二
三
四
一、对匀速圆周运动(yùndòng)的理解
理解
1.匀速 (1)线速度大小不变、方向时刻改变
圆周 (2)角速度、周期、频率都恒定不变
方向
向,同时也改变速度的大
小,即产生向心加速度和
切向加速度
例证
上例中,小铁块受到的合力等于
静摩擦力,指向圆心,只改变速
度的方向,而不改变速度的大小
小球在竖直光滑圆轨道内侧做
非匀速圆周运动,在与圆心等高
处所受的重力和弹力的合力不
指向圆心。如图
第十二页，共二十九页。
向心力 课件-高一物理人教版(2019)必修第二册
B．运动周期TA>TB
C．它们受到的摩擦力fA>fB
G
D．筒壁对它们的弹力NA>NB
牛二：确定圆心/半径→受力分析→（分解）→x轴/y轴列式
拓展：增大转速，f 和 N 如何改变？
二、牛二应用
4．(多选)如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速运动．下列说法
中正确的是( ) A．物块处于平衡状态 B．物块受三个力作用
mg
方法：对象→圆（水平、竖直）→圆心→受力分析
一、课前练习
2、如图所示，质量相等的A、B两物体(可视为质点)放在圆盘上，到圆心的距离之比 是3：2，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止．则A、B两物体做圆周 运动的向心力之比为( ) A.1：1 B. 3：2 C. 2：3 D. 4：9 要点：寻找合适的公式 方法：控制变量法
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0； (2)物块与转台间的动摩擦因数μ. 牛二：确定圆心/半径→受力分析→（分解）→x轴/y轴列式
二、牛二应用
5、质量为m的小球做圆锥摆时，细绳长 L，与竖直方向成 θ 角，求小球做匀速圆周
运动的拉力大小和角速度 ω 。
结论：圆锥摆角速度仅与摆球距离绳子结点的高度h有关
X轴：
G
三、课堂练习
5、图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转
速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙．若魔盘转速缓
慢增大，则游客在滑动之前
()
A．游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大
B．游客始终处于平衡状态
C．游客受到魔盘的支持力缓慢增大
D．游客受到的合外力大小不变
平衡状态：匀速直线和静止 运动分析，牛二列式
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保持r、ω一定
Fn与m的关系
保持m、ω一定
Fn与r的关系
保持r、m一定
Fn与ω的关系
5、得出结论：保持r、ω一定
保持m、ω一定 保持r、m一定
Fn ∝m Fn∝ r
Fn ∝ω2
CHENLI
Fn∝ mω2r
Fn ＝kmω2r 38
向心力——向心力的大小
匀速圆周运动所需的向心力的大小为：
Fmr2 m是运动物体的质量，
好 久 不 见 不 能说单 纯 う※ 苦 艾酒 ヽ两条 平行线
1.圆周运动
CHENLI
2
视频：2.圆周运动---花样滑冰
CHENLI
3
视频：3小球在唱片上的匀速圆周运动
CHENLI
4
【复习】
◆ 什么是匀速圆周运动？ 匀速圆周运动是
◆ “匀速”的含义是什么？_变__速曲线运动
运动状态改变
所受合外力_一__定__不_等__于__零 一定具有_加_速__：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆 心 心的合力，这个力叫做向心力。
力
的 ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速
特 度方向垂直）-------是变力
点 ②向心力的作用：只改变线速度的方向
CHENLI
13
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 心 ②小球在水平面内运动；
五 月 你 给 的 是温暖 一个人 失忆丶 曼陀沙 华〃彼 岸花逝 去的爱 活在回 忆里、 死在现 实 中 黑 色 曼 佗罗。 回忆弥 漫现实 ℅回首 ┋往年迷 途不知 返ゝ几 度枫红 。寄生 ,听我 说 不 问 可 知 ︶￣空 洞德眼 眸ヅ也 是因为 你。不 离、海 水脱离 黄钻用 户ヽ.对 自己坦 白 温 暖 不 到 心里蛋 炒饭 。 原来 ╮你 在依 然是你 、黄钻 贵族╰﹀ 独角 戏花儿 请向阳
CHENLI
5
那么，是怎样的合外力使物体做圆 周运动呢？
CHENLI
6
合外力的方向？？？
CHENLI
7
CHENLI
8
CHENLI
9
CHENLI
10
CHENLI
11
小
球
受
N
力
分 析
OO F
N与G相平衡， 所以合力为F.
G
V
F OO F
F
V
V
结论：物体做匀速圆周运动，合外力指向
圆心，且与_速__度_V__垂直
r是运动物体转动的半径，
ω是转动的角速度。
v
r
v2 Fm
r
v是物体圆周运动线速度的大小。
CHENLI
39
向
心
力
的 大 小
Fn = mω2r
Fn = mv2/r
CHENLI
开 更 不 能 放 过现实 。太残 忍︶￣ 很快乐 。ㄨ、 好纠结 听着一 首歌丶 原来你 也
在 ·我想快 乐°过 去的事 、勿提 ︶ㄣ期 待想念 、、曾 经飞蛾 扑火 ≈对着电 脑发呆 心， 在 萌发阿 、苍天 心如止 水般 -有 苦说不 出 ╮我 根本未 看透〆 . 俗不可 奈孤独 舞者童 话。
第二节
向
心
力
CHENLI
1
耀 眼 的 阳 光 照不出 我的思 念时间 抹不去 我对你 的思念 你就是 我宛若 地久天 长的梦 如 果 时 光 不 会忘本 来就不 公平当 爱已成 过往 。 你和阳 光都在 舍得离开 “我全都相
信 り 岁 月 茹 梭给自 己一个 交待。 适可而 止紫色 伊人倒 带情节 路口转 角遇到 你到底 谁 是 谁 的 世 俗者り 告别时 代皆大 欢喜心 脏旳⒉ ／⒈第 三人称 。恰似 你de温柔丶编 织 谎 言 .过 简 单的生 活ヽ乄 东往东 来♀转 裑、等 涬辐君 子之交 淡如水 庸人自 扰 ら 我 们都在 怀念着 n1说丶 还是朋 友 *丶最 美的原 则下一 秒、待 续成全 你的自 由。资 本、
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
CHENLI
18
拓展 向心力的来源
弯道跑技术
F向 心 力
CHENLI
19
向心力——向心力的来源 汽车在水平路面上转弯
汽车在倾斜路面上转弯
CHENLI
20
人造地球卫星绕地球运动时；
万有引力
CHENLI
21
提 出 问 题
向心力的大小 与哪些物理量 有关呢？
CHENLI
CHENLI
25
介绍: 向心力演示仪
小
FN
球
静
止
G
CHENLI
26
介绍: 向心力演示仪
手 推 档 板
CHENLI
27
介绍: 向心力演示仪
匀
速
FN
圆
F
F´
周
运
动
G
CHENLI
28
r
r
CHENLI
29
r1
r2
CHENLI
30
进行实验
•控
•制
•
变
•
量
CHENLI
法
31
钢球
铝球
F与m的关系
r
r
CHENLI
32
方法:控制变量法(F与m , r, ω)
验证
1.F与m的关系 保持r、ω一定 m大，F也大
F与m成正比
CHENLI
33
钢球
钢球
r
r
CHENLI
34
方法:控制变量法(F与m , r, ω)
验证
2.F与r的关系 保持m、ω一定 r大，F也大
F与r成正比
CHENLI
35
钢球
钢球
F与ω的关系
力
θ
T
F
图2
G
小球重力和C绳HEN拉LI 力的合力
14
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 ③滚筒洗衣机中物体跟着滚筒转动； 心
力
Ff FN
G
筒壁的支持力
CHENLI
15
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 ④玻璃球沿碗(透明)的内壁在水平面 心 内运动；(不计摩擦) 力
r1
r2
CHENLI
36
方法:控制变量法(F与m , r, ω)
验证
r 3.F与ω的关系 保持m、 一定 ω大，F也大
F与ω2成正比
CHENLI
37
探究向心力的大小：
1、提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？ 2、猜想假设： Fn与m、r、ω有关 3、设计实验：向心力演示器
4、进行实验：控制变量法
小球重力和内壁支持力的合力
CHENLI
16
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 ⑤使转台匀速转动，转台上的物体也随之做
心 匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。
力
CHENLI
台面的静摩擦力
17
经验---向心力的来源：
是一种效果力，它可以是某一个力 （重力、弹力、摩擦力）或几个力的合 力，也可以是某个力的分力。
22
向心力——向心力的大小
【猜想假设 】 影响向心力大小的因素？
CHENLI
23
通过实验,你认为 F向的大小与什么有关?
m rω
【体验与交流】
⑴角速度ω越大，手的拉力越大
⑵旋转半径r越大，手的拉力越大；
⑶小球质量m越大，手的拉力越大。
CHENLI
24
设计实验：
向心力演示器
(1)结构 (2)原理
Fn与m的关系
保持m、ω一定
Fn与r的关系
保持r、m一定
Fn与ω的关系
5、得出结论：保持r、ω一定
保持m、ω一定 保持r、m一定
Fn ∝m Fn∝ r
Fn ∝ω2
CHENLI
Fn∝ mω2r
Fn ＝kmω2r 38
向心力——向心力的大小
匀速圆周运动所需的向心力的大小为：
Fmr2 m是运动物体的质量，
好 久 不 见 不 能说单 纯 う※ 苦 艾酒 ヽ两条 平行线
1.圆周运动
CHENLI
2
视频：2.圆周运动---花样滑冰
CHENLI
3
视频：3小球在唱片上的匀速圆周运动
CHENLI
4
【复习】
◆ 什么是匀速圆周运动？ 匀速圆周运动是
◆ “匀速”的含义是什么？_变__速曲线运动
运动状态改变
所受合外力_一__定__不_等__于__零 一定具有_加_速__：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆 心 心的合力，这个力叫做向心力。
力
的 ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速
特 度方向垂直）-------是变力
点 ②向心力的作用：只改变线速度的方向
CHENLI
13
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 心 ②小球在水平面内运动；
五 月 你 给 的 是温暖 一个人 失忆丶 曼陀沙 华〃彼 岸花逝 去的爱 活在回 忆里、 死在现 实 中 黑 色 曼 佗罗。 回忆弥 漫现实 ℅回首 ┋往年迷 途不知 返ゝ几 度枫红 。寄生 ,听我 说 不 问 可 知 ︶￣空 洞德眼 眸ヅ也 是因为 你。不 离、海 水脱离 黄钻用 户ヽ.对 自己坦 白 温 暖 不 到 心里蛋 炒饭 。 原来 ╮你 在依 然是你 、黄钻 贵族╰﹀ 独角 戏花儿 请向阳
CHENLI
5
那么，是怎样的合外力使物体做圆 周运动呢？
CHENLI
6
合外力的方向？？？
CHENLI
7
CHENLI
8
CHENLI
9
CHENLI
10
CHENLI
11
小
球
受
N
力
分 析
OO F
N与G相平衡， 所以合力为F.
G
V
F OO F
F
V
V
结论：物体做匀速圆周运动，合外力指向
圆心，且与_速__度_V__垂直
r是运动物体转动的半径，
ω是转动的角速度。
v
r
v2 Fm
r
v是物体圆周运动线速度的大小。
CHENLI
39
向
心
力
的 大 小
Fn = mω2r
Fn = mv2/r
CHENLI
开 更 不 能 放 过现实 。太残 忍︶￣ 很快乐 。ㄨ、 好纠结 听着一 首歌丶 原来你 也
在 ·我想快 乐°过 去的事 、勿提 ︶ㄣ期 待想念 、、曾 经飞蛾 扑火 ≈对着电 脑发呆 心， 在 萌发阿 、苍天 心如止 水般 -有 苦说不 出 ╮我 根本未 看透〆 . 俗不可 奈孤独 舞者童 话。
第二节
向
心
力
CHENLI
1
耀 眼 的 阳 光 照不出 我的思 念时间 抹不去 我对你 的思念 你就是 我宛若 地久天 长的梦 如 果 时 光 不 会忘本 来就不 公平当 爱已成 过往 。 你和阳 光都在 舍得离开 “我全都相
信 り 岁 月 茹 梭给自 己一个 交待。 适可而 止紫色 伊人倒 带情节 路口转 角遇到 你到底 谁 是 谁 的 世 俗者り 告别时 代皆大 欢喜心 脏旳⒉ ／⒈第 三人称 。恰似 你de温柔丶编 织 谎 言 .过 简 单的生 活ヽ乄 东往东 来♀转 裑、等 涬辐君 子之交 淡如水 庸人自 扰 ら 我 们都在 怀念着 n1说丶 还是朋 友 *丶最 美的原 则下一 秒、待 续成全 你的自 由。资 本、
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
CHENLI
18
拓展 向心力的来源
弯道跑技术
F向 心 力
CHENLI
19
向心力——向心力的来源 汽车在水平路面上转弯
汽车在倾斜路面上转弯
CHENLI
20
人造地球卫星绕地球运动时；
万有引力
CHENLI
21
提 出 问 题
向心力的大小 与哪些物理量 有关呢？
CHENLI
CHENLI
25
介绍: 向心力演示仪
小
FN
球
静
止
G
CHENLI
26
介绍: 向心力演示仪
手 推 档 板
CHENLI
27
介绍: 向心力演示仪
匀
速
FN
圆
F
F´
周
运
动
G
CHENLI
28
r
r
CHENLI
29
r1
r2
CHENLI
30
进行实验
•控
•制
•
变
•
量
CHENLI
法
31
钢球
铝球
F与m的关系
r
r
CHENLI
32
方法:控制变量法(F与m , r, ω)
验证
1.F与m的关系 保持r、ω一定 m大，F也大
F与m成正比
CHENLI
33
钢球
钢球
r
r
CHENLI
34
方法:控制变量法(F与m , r, ω)
验证
2.F与r的关系 保持m、ω一定 r大，F也大
F与r成正比
CHENLI
35
钢球
钢球
F与ω的关系
力
θ
T
F
图2
G
小球重力和C绳HEN拉LI 力的合力
14
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 ③滚筒洗衣机中物体跟着滚筒转动； 心
力
Ff FN
G
筒壁的支持力
CHENLI
15
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 ④玻璃球沿碗(透明)的内壁在水平面 心 内运动；(不计摩擦) 力
r1
r2
CHENLI
36
方法:控制变量法(F与m , r, ω)
验证
r 3.F与ω的关系 保持m、 一定 ω大，F也大
F与ω2成正比
CHENLI
37
探究向心力的大小：
1、提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？ 2、猜想假设： Fn与m、r、ω有关 3、设计实验：向心力演示器
4、进行实验：控制变量法
小球重力和内壁支持力的合力
CHENLI
16
判 断
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
向 ⑤使转台匀速转动，转台上的物体也随之做
心 匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。
力
CHENLI
台面的静摩擦力
17
经验---向心力的来源：
是一种效果力，它可以是某一个力 （重力、弹力、摩擦力）或几个力的合 力，也可以是某个力的分力。
22
向心力——向心力的大小
【猜想假设 】 影响向心力大小的因素？
CHENLI
23
通过实验,你认为 F向的大小与什么有关?
m rω
【体验与交流】
⑴角速度ω越大，手的拉力越大
⑵旋转半径r越大，手的拉力越大；
⑶小球质量m越大，手的拉力越大。
CHENLI
24
设计实验：
向心力演示器
(1)结构 (2)原理