人教版高一物理必修二 第五章 第六节 向心力
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物体所受重力和支持力 的合力充当向心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
玻璃球沿透明碗的内壁 在水平面内做匀速圆周 运动（不计摩擦）
竖直方向 水平方向
玻璃球所受内壁支持力 在水平方向上的分力充 当向心力角色
玻璃球所受重力和内壁 的支持力的合力充当向 心力角色
向心力的来源说明
关于向心力的几点说明 向心力由物体已有受力来提供，它可以是某一个力、某一 个力的分力或者物体所受合力 向心力是根据作用效果命名的，它不是具有确定性质的某 种力 物体做匀速圆周运动时，向心力由合外力提供
教学难点
理解向心力的概念和公式的建立 运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象
知识回顾
向心加速度的定义是什么？它的方向指向哪里、表达式？
做匀速圆周运动的物体的加速度始终 指向圆心，这个加 速度叫做向心加速度
为什么做匀速圆周运动物体的向心加速度指向圆心？ 这堂课我们从力的角度来探讨和解释
向心力
掌握向心力公式 理解向心力与其他力的关系，知道向心力是按力的效果命名的力
向心力 向心加速度
向心力大小的理论推导
试一试推倒向心力其他形式的表达式
向心力大小的圆锥摆验证
实验原理
如何测量 如何测量 实验器材
天平、秒表、刻度尺
向心力大小的圆锥摆验证
该实验中是否一定要测小球质量和运动半径？为什么？
如何测出悬点到球心的竖直高度？ 测出纸面距悬点的高度，估测小球直径及小球运动时距 纸面的高度，前者减去后者就可粗略看做悬点到球心的 竖直高度
向心力的来源
向心力的来源是什么？
滚筒洗衣机中物体跟 着滚筒一起匀速转动
竖直方向 水平方向
物体所受支持力充当 向心力角色
物体所受重力、摩擦 力和支持力的合力充 当向心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
小球放在光滑玻璃漏斗中 ，晃动漏斗，小球在某一 平面做匀速圆周运动
竖直方向 水平方向
物体所受支持力在水平 方向上的分力充当向心 力角色
特别注意： 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
向心力的来源说明
分析向心力来源的一般思路 明确研究对象 确定圆周运动所在平面，明确圆周运动的圆心、半 径和轨迹 对物体进行受力分析，分析指向圆心方向的合力， 即向心力
问题与练习
关于向心力的说法中正确的是（B
向心力大小的实验探究
初步得到向心力和质量、角速度以及转动半径的关系 w、r 一定时，m越大、 越大 w、m一定时，r 越大、 越大 m、r 一定时， w 越大、 越大
是否能根据所学物理知识得到更精确的关系呢？
向心力大小的理论推导
做匀速圆周运动的物体的向心力的来源是什么？ 合外力提供向心力 结合牛顿第二定律及向心加速度的公式，你能得到向心力的表达式吗？
由实例分析向心力的方向
演示1 光滑桌面上绕图钉做匀速圆周运动 的小球
合力F指向圆心
由实例分析向心力的方向
演示2 细绳一端固定，另一端系有小球，小球做圆锥摆运动
指向圆心 拉力 在水平 方向的分力
理论分析向心力的方向
做匀速圆周运动的物体所受合力指向圆心 ？
据有限的实例不能得出普遍性的结论
理论分析
牛顿第二定律
向心力
教学目标
了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的 体验向心力的存在，会分析向心力的来源 掌握向心力的表达式，计算简单情境中的向心力 从牛顿第二定律角度理解向心力表达式 初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理 会测量、分析实验数据，获得实验结论
教学重点
理解向心力的概念和公式的建立 理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小 运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象
地球受到太阳的吸引力 充当向心力角色
地球受到的合力充当向 心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
小球在光滑桌面上绕固 定图钉做匀速圆周运动
竖直方向 水平方向
小球受到的细绳 的拉力充当向心 力角色
小球的合力充当 向心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
小球所受绳子拉力在水平方 向的分力充当向心力角色
小球绕O点做 匀速圆周运动
竖直方向 水平方向
小球所受绳子拉力和重力的 合力充当向心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
物块放在转台上，随 转台做匀速圆周运动 ，转台与物体间没有 发生相对滑动
竖直方向 水平方向
小物块所受静摩擦力 充当向心力的角色
小物块所受重力、支持 力和静摩擦力三个力的 合力充当向心力的角色
）
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
向心力的大小与哪些因素有关？
向心力的验证
知道向心力演示仪的原理 会分析圆锥摆的向心力并能够进行计算
向心力大小的实验探究
猜想向心力的影响因素可能有
向心力大小的实验探究
控制角速度、转动半径不变，研究向心力与质量的关系
w、r 一定时，m越大、 越大
向心力大小的实验探究
控制角速度、质量不变，研究向心力与转动半径的关系
w、m一定时，r 越大、 越大
向心力大小的实验探究
控制转动半径、质量不变，研究向心力与角速度的关系
m、r 一定时，w 越大、 越大
向心加速度
所受合力指向圆心
向心力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
向心力
定义： 做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力，这个 合力叫向心力
符号：
向心力的方向时刻变化
方向： 总与线速度方向垂直，并沿半径指向圆心
作用效果： 只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 产生向心加速度
向心力的来源
向心力的来源是什么？
地球绕太阳做（近似 的）匀速圆周运动
物体的质量
角速度（线速度)
半径
用实验来探究一下向心力和物体的质量、角速度以及半径 的关系
控制变量
向心力演示仪
向心力演示仪的原理
a.转动手柄，可以使两个变速塔轮以及 长槽和短槽之匀速转动，槽内的小球就 做匀速圆周运动 b.使小球做圆周运动的向心力由横臂的 挡板对小球的压力提供，球对挡板的反 作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测 力套筒下降，从而露出标尺 c.标尺上露出的红白相间等分格子可以 显示出两个球所受向心力的比值
问题与练习
地球的质量为
，地球与太阳的距离为
。地球绕
太阳的运动可以看做匀速圆周运动。太阳对地球的引力是多少？
向心力的来源
向心力的来源是什么？
玻璃球沿透明碗的内壁 在水平面内做匀速圆周 运动（不计摩擦）
竖直方向 水平方向
玻璃球所受内壁支持力 在水平方向上的分力充 当向心力角色
玻璃球所受重力和内壁 的支持力的合力充当向 心力角色
向心力的来源说明
关于向心力的几点说明 向心力由物体已有受力来提供，它可以是某一个力、某一 个力的分力或者物体所受合力 向心力是根据作用效果命名的，它不是具有确定性质的某 种力 物体做匀速圆周运动时，向心力由合外力提供
教学难点
理解向心力的概念和公式的建立 运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象
知识回顾
向心加速度的定义是什么？它的方向指向哪里、表达式？
做匀速圆周运动的物体的加速度始终 指向圆心，这个加 速度叫做向心加速度
为什么做匀速圆周运动物体的向心加速度指向圆心？ 这堂课我们从力的角度来探讨和解释
向心力
掌握向心力公式 理解向心力与其他力的关系，知道向心力是按力的效果命名的力
向心力 向心加速度
向心力大小的理论推导
试一试推倒向心力其他形式的表达式
向心力大小的圆锥摆验证
实验原理
如何测量 如何测量 实验器材
天平、秒表、刻度尺
向心力大小的圆锥摆验证
该实验中是否一定要测小球质量和运动半径？为什么？
如何测出悬点到球心的竖直高度？ 测出纸面距悬点的高度，估测小球直径及小球运动时距 纸面的高度，前者减去后者就可粗略看做悬点到球心的 竖直高度
向心力的来源
向心力的来源是什么？
滚筒洗衣机中物体跟 着滚筒一起匀速转动
竖直方向 水平方向
物体所受支持力充当 向心力角色
物体所受重力、摩擦 力和支持力的合力充 当向心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
小球放在光滑玻璃漏斗中 ，晃动漏斗，小球在某一 平面做匀速圆周运动
竖直方向 水平方向
物体所受支持力在水平 方向上的分力充当向心 力角色
特别注意： 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
向心力的来源说明
分析向心力来源的一般思路 明确研究对象 确定圆周运动所在平面，明确圆周运动的圆心、半 径和轨迹 对物体进行受力分析，分析指向圆心方向的合力， 即向心力
问题与练习
关于向心力的说法中正确的是（B
向心力大小的实验探究
初步得到向心力和质量、角速度以及转动半径的关系 w、r 一定时，m越大、 越大 w、m一定时，r 越大、 越大 m、r 一定时， w 越大、 越大
是否能根据所学物理知识得到更精确的关系呢？
向心力大小的理论推导
做匀速圆周运动的物体的向心力的来源是什么？ 合外力提供向心力 结合牛顿第二定律及向心加速度的公式，你能得到向心力的表达式吗？
由实例分析向心力的方向
演示1 光滑桌面上绕图钉做匀速圆周运动 的小球
合力F指向圆心
由实例分析向心力的方向
演示2 细绳一端固定，另一端系有小球，小球做圆锥摆运动
指向圆心 拉力 在水平 方向的分力
理论分析向心力的方向
做匀速圆周运动的物体所受合力指向圆心 ？
据有限的实例不能得出普遍性的结论
理论分析
牛顿第二定律
向心力
教学目标
了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的 体验向心力的存在，会分析向心力的来源 掌握向心力的表达式，计算简单情境中的向心力 从牛顿第二定律角度理解向心力表达式 初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理 会测量、分析实验数据，获得实验结论
教学重点
理解向心力的概念和公式的建立 理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小 运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象
地球受到太阳的吸引力 充当向心力角色
地球受到的合力充当向 心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
小球在光滑桌面上绕固 定图钉做匀速圆周运动
竖直方向 水平方向
小球受到的细绳 的拉力充当向心 力角色
小球的合力充当 向心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
小球所受绳子拉力在水平方 向的分力充当向心力角色
小球绕O点做 匀速圆周运动
竖直方向 水平方向
小球所受绳子拉力和重力的 合力充当向心力角色
向心力的来源
向心力的来源是什么？
物块放在转台上，随 转台做匀速圆周运动 ，转台与物体间没有 发生相对滑动
竖直方向 水平方向
小物块所受静摩擦力 充当向心力的角色
小物块所受重力、支持 力和静摩擦力三个力的 合力充当向心力的角色
）
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
向心力的大小与哪些因素有关？
向心力的验证
知道向心力演示仪的原理 会分析圆锥摆的向心力并能够进行计算
向心力大小的实验探究
猜想向心力的影响因素可能有
向心力大小的实验探究
控制角速度、转动半径不变，研究向心力与质量的关系
w、r 一定时，m越大、 越大
向心力大小的实验探究
控制角速度、质量不变，研究向心力与转动半径的关系
w、m一定时，r 越大、 越大
向心力大小的实验探究
控制转动半径、质量不变，研究向心力与角速度的关系
m、r 一定时，w 越大、 越大
向心加速度
所受合力指向圆心
向心力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
向心力
定义： 做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力，这个 合力叫向心力
符号：
向心力的方向时刻变化
方向： 总与线速度方向垂直，并沿半径指向圆心
作用效果： 只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 产生向心加速度
向心力的来源
向心力的来源是什么？
地球绕太阳做（近似 的）匀速圆周运动
物体的质量
角速度（线速度)
半径
用实验来探究一下向心力和物体的质量、角速度以及半径 的关系
控制变量
向心力演示仪
向心力演示仪的原理
a.转动手柄，可以使两个变速塔轮以及 长槽和短槽之匀速转动，槽内的小球就 做匀速圆周运动 b.使小球做圆周运动的向心力由横臂的 挡板对小球的压力提供，球对挡板的反 作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测 力套筒下降，从而露出标尺 c.标尺上露出的红白相间等分格子可以 显示出两个球所受向心力的比值
问题与练习
地球的质量为
，地球与太阳的距离为
。地球绕
太阳的运动可以看做匀速圆周运动。太阳对地球的引力是多少？