向心力_优秀课件

式
5
向心力演示仪 ——控制变量法
6
F 二、向心力表达式的验证： n
mr 2
实验目的：验证向心力
演示：控制变量法
①保持ω和r相同：m1=2m2 时，F1和F2的关系 ②保持m和r相同：ω1=2ω2 时，F1和F2的关系 ③保持m和ω相同：r 1=2 r 2 时，F1和F2的关系
7
1、向心力 做匀速圆周运动的物体所受到的
Fn =m 4Tπ22r
在匀速圆周运动中，合力充当向心力
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作业
• 完成学案导学的相关内容。
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第六节： 向心力
1
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？
2
温故而知新：
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。
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 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
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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，小球向心力 的来源?
ω FN
O Ff G
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
θ
L
和向心力三个力的作用吗？
T
为什么？
不可以
O RF
mg
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。
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变
Biblioteka Baidu
速
圆 周
阅读课本P24思考回答以下问题：
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？
an
v2 r
r 2
4 2r
T2
v
利用牛顿第二定律，大家写出向心力的 公式。
F
v2 m
r
mr 2
4 2r
m T2
mv
3
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？
F
结论:
向心力由拉力F和重力G的
合力提供
F合
G
4
实 1、实验的基本原理？
验：
用
圆 从运动的角度求得Fn ；从
供
N
F
mg cot
v2 m
r
Fθ
θ
mg
17
你知道赛道为什么这样设计吗？
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生活场景
物理模型 N
F
G
mg tan m v2
r
19
你知道摩托转弯为什么要倾斜吗？
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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
般
曲
线
运
动 10
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.
11
处
理
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都
一 可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，
般 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线上
锥 受力的角度求得F合 ；将
摆 粗
Fn 和F合 进行比较。
略 验
2、实验需要的器材？
O 小球所需
θ
l
向Fn心=力m vr2
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
m、m？r、r？转vn？圈θ数？所用时间t、l
曲 这个点的曲率半径.）.注意到这点区别之后，在分析质点
线 经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运
运 动的分析方法进行处理了.
动
B
的
方
r2 r1
法
A
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分析向心力来源的思路
1.明确研究对象； 2.确定圆周运动所在的平面，明确圆心位置； 3.受力分析，指向圆心方向的合力即向心力。
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匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
指向圆心的合外力。
2、特点：
①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向
垂直）
②向心力的作用：只改变线速度的方向（或产生向
心加速度）
③向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具
有确定性质的某种力。
④向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一力， 或几个力的合力所提供。
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〖讨论与交流〗
O’
在刚才的例子中，可以 说小球受到重力、绳的拉力
F向= F合= Ff
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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。
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匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
小球沿光滑的漏斗壁做圆周运动
向心力：由重力和支持力的合力（或
者支持力在水平方向上得分力F）提