向心力_优秀课件

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人教版高中物理必修第二册:向心力【精品课件】

人教版高中物理必修第二册:向心力【精品课件】

F1=
4m 2n2r t2
,钢球所受合力的表达式F2=
mg r h
。下面是一次实验得到的数据,代入上式
计算结果F1= 0.101N,F2= 0.098 N,图中细线与竖直方向的夹角θ 比较小,可认为tan
θ=sin θ。(g取9.80 m/s2,π2≈9.86,计算结果保留三位小数)
m/kg
r/m
n/转
Fn=mvr 2 Fn=m ω2r Fn =m4Tπ22r
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
当堂检测
1.如图所示是游乐园转盘游戏,游客坐在匀速转动的水平转盘上,与转盘相对静止,关于他 们的受力情况和运动趋势,下列说法中正确的是( C ) A.游客在匀速转动过程中处于平衡状态 B.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 C.游客受到的静摩擦力方向沿半径方向指向圆心 D.游客相对于转盘的运动趋势与其运动方向相反
3.[多选]如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有
两个小球A和B紧贴内壁,且A球的质量为B球的2倍,分别在如图所示的水平面内做匀速
圆周运动,则( AB )
A.A球的线速度大于B球的线速度
B.A球的角速度小于B球的角速度
C.A球运动周期小于B球运动周期
D.A球对筒壁的压力小于B球对筒壁的压力
,由于mA=2mB,则知FA=2FB,根据牛顿第三定律得,小球对
筒壁的压力F′A=2F′B。
4.[多选]如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而
未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是( BC )
A.物体所受弹力增大,摩擦力增大 B.物体所受弹力增大,摩擦力不变 C.物体所受弹力和加速度都增大 D.物体所受弹力增大,摩擦力减小

向心力课件

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.

高中物理(新人教版)必修第二册:向心力【精品课件】

高中物理(新人教版)必修第二册:向心力【精品课件】

2.向心力的特点 (1)向心力方向时刻发生变化(始终指向圆心且与
v
速度方向垂直)。
F OF
F v
(2)向心力的作用:只改变线速度的方向不改变速
度大小。 (3)力是矢量,向心力的方向时刻发生改变,所以
v
向心力是变力。
一、向心力 2.向心力的特点
那么向心力是怎样产生的他是物体受到的吗?
rO ω
(4)向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。 (5)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。
2.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,
物体随圆筒一起转动,物体所需的向心力由下面哪个力
来提供( B )
A.重力
B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
3.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?
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1.变速圆周运动的受力特点
F Fn
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。
当物体做圆周运动的线速度逐渐减小 时,物体所受合力的方向与速度方向 的夹角是大于 90°还是小于 90°呢?
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 2.一般曲线运动的受力特点
向心力
学习目标
1.知道向心力,通过实例认识向心力的作用及向心力的来源 。 2.通过实验,理解向心力的大小与哪些因素有关,能运用向 心力公式进行计算。 3.知道向心加速度及其公式,能用牛顿第二定律分析匀速圆 周运动的向心力和向心加速度。
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向心力 课件

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

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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。

向心力 课件

向心力 课件

根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心
的合力,这个力叫作向心力.
2.向心力的大小
根据牛顿第二定律,F=ma和an=
v2 r
,an=ω2r得,向心力
大小Fn=mrv2=mω2r.
Fn=man是矢量式,还包含了方向关系,合力的方向就是 加速度方向,既然加速度始终指向圆心,那么合外力也始终指 向圆心,所以可以以其特殊的效果给做匀速圆周运动的物体受 到的合外力命名为——向心力.心力的来源:向心力是________,凡是使物体产生 __________的外力均可称为向心力;匀速圆周运动的物体向心 力就是物体所受的________.
二、变速圆周运动和一般曲线运动 1.变速圆周运动所受的合外力不等于向心力.合外力产 生两个作用效果.合外力F跟圆周相切的分力Ft,此力产生 __________,描述速度大小变化快慢;合外力F跟圆周切线垂 直而指向圆心的分力Fn,此力产生__________描述速度方向变 化快慢.
(4)列出方程:垂直圆周轨迹平面的合力F合=0.
跟圆周平面在同一平面的外力Fn=m
v2 r
=mω2r=m
4π2 T2
r,
Ft=0.
(5)解方程求出结果.
典例1 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),如右图所示.当摆线L与竖直方向的夹角是α时, 求:
对B物体来说,受到三个力作用,重力、支持力、绳的拉 力,B处于平衡状态,则
FT+FN=Mg FN=Mg-FT=4×10 N-10 N=30 N 由牛顿第三定律可知,B对地面的压力为30 N,方向竖直 向下.
(2)当B对地面恰好无压力时,则有FT′=Mg,拉力FT′

人教版高中物理必修二 5.6向心力(共28张PPT)

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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

析 ④物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动



ω FN



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;

向心力-优秀ppt课件

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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。

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'

向 钢球、细线、画有同心圆的 心 木板、秒表、直尺
G F合=mg tanθ

的 3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?


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?


线

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.
.


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?

向心力优秀课件(精选)共63页PPT

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向心力优秀课件(精选)
11、用道德的示范来造就一个人,显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的,对谁都一视同仁。在每件事上,她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法的。——伯克
31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克

向心力 课件

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ppt课件

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o
V=0m/s
F=21N
分析:如果小球在最高点的速度v=1m/s,轻杆对小球有作用力吗?小球做何运动?
轻杆对小球有向上的支持力,小球做圆周运动
如球在空心圆形轨道内做圆周运动,又该如何分析?
能通过最高点的条件:
用轻杆连着的小球或小球在空心圆形轨道内,在竖直平面内的圆周运动通过最高点的情况。
当 ,此时轻杆(轨道外侧)对球产 生拉力(压力),重力与支持力合力提供向心力 当 ,此时轻杆(轨道)对球的 作用力为0 ,重力提供向心力 当 ,此时轻杆(轨道内侧)对球提 供支持力,重力与支持力的合力提供向心力
例3.长度为0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为3kg的小球,以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,小球通过最高点时的速度为2m/s,取g=10m/s2,则此时轻杆OA将 ( ) A.受到6.0N的拉力 B.受到6.0N的压力 C.受到24N的拉力 D.受到54N的拉力
o
B
能通过最高点的条件: (此时细绳开始对小球产生拉力)
01
不能通过最高点的条件: (球还没有到达最高点就脱离了轨道)
02
小结:1、用细绳栓着的小球,在竖直平面内的圆周运动通过最高点的情况。
03
临界条件:小球到达最高点时细绳的拉力刚好等于0,此时小球的重力刚好提供其做圆周运动的向心力
04
(3)当 ,此时轻杆(轨道外侧)对球产 生拉力(压力),重力与支持力合力提供向心力
如果物体做的是非匀速圆周运动,合外力不一定是向心力.
但物体与所处半径方向上的合力就是向心力
f
01
(1)做匀速圆周运动的物体所受
02
合外力就是向心力
03
如果物体做的是非匀速圆周

《向心力》课件

《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。

向心力 课件

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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.

向心力 课件-高一物理人教版(2019)必修第二册

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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Fn =m 4Tπ22r
在匀速圆周运动中,合力充当向心力
21
作业
• 完成学案导学的相关内容。
22


线

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


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
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.

B


r2 r1

A
12
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。
13
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
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。

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
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?
ห้องสมุดไป่ตู้
O 小球所需
θ
l
向Fn心=力m vr2
FT
h
r F合 O'

向 钢球、细线、画有同心圆的 心 木板、秒表、直尺
G F合=mg tanθ

的 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
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
14
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。
9


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:

圆 从运动的角度求得Fn ;从
F向= F合= Ff
15
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。
16
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

N
F
mg cot
v2 m
r

θ
mg
17
你知道赛道为什么这样设计吗?
18
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?
20


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
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。
8
〖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
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