向心力和向心加速度(公开课)
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向心力与向心加速度课件
详细描述
当物体做曲线运动时，向心力的大小是由物体受到的合外力提供的。根据牛 顿第二定律，我们可以知道向心力的大小可以通过物体的质量和加速度的乘 积来求得。
03
向心加速度
向心加速度的定义
总结词
瞬时性、变化性
详细描述
向心加速度是一个矢量，它描述的是物体在圆周运动时，其速度方向时刻发生变 化的速度变化率，具有瞬时性和变化性的特点。
向心加速度的方向垂直于向心力的方向。
向心力与向心加速度的应用实例
车辆过弯时，由向心力与向心加速度的关系可知，车速过快 容易导致侧滑。
洗衣机脱水时，通过向心力和向心加速度的关系，使水分获 得足够的向心力而脱离衣物。
05
向心力的实际应用
车辆的行驶稳定性与向心力
车辆行驶稳定性
车辆在行驶过程中，通过保持向心力与摩擦力的平衡来保持稳定。当车速过快或 路面湿滑时，容易失去平衡而发生侧滑或翻滚。
向心力的大小
匀速圆周运动中的向心力大小
总结词
由物体受到的合外力提供，与运动半径成正比，与角速度的平方成正比
详细描述
在匀速圆周运动中，向心力的大小是由物体受到的合外力提供的，其大小与 物体的质量、运动半径、角速度等因素有关。根据向心力的表达式，我们可 以知道向心力与运动半径成正比，与角速度的平方成正比。
人造卫星的姿态调整
人造卫星为了执行不同的任务或通讯需求，需要不断调整自己的姿态。这个 调整过程会产生一个指向圆心的加速度。这个加速度就是向心加速度，它可 以帮助人造卫星完成姿态调整。
THANKS
谢谢您的观看
车辆转弯
车辆在弯道行驶时，需要克服离心力的作用，通过减速和向外倾斜车身可以避免 侧翻。
飞机的起பைடு நூலகம்与降落与向心力
当物体做曲线运动时，向心力的大小是由物体受到的合外力提供的。根据牛 顿第二定律，我们可以知道向心力的大小可以通过物体的质量和加速度的乘 积来求得。
03
向心加速度
向心加速度的定义
总结词
瞬时性、变化性
详细描述
向心加速度是一个矢量，它描述的是物体在圆周运动时，其速度方向时刻发生变 化的速度变化率，具有瞬时性和变化性的特点。
向心加速度的方向垂直于向心力的方向。
向心力与向心加速度的应用实例
车辆过弯时，由向心力与向心加速度的关系可知，车速过快 容易导致侧滑。
洗衣机脱水时，通过向心力和向心加速度的关系，使水分获 得足够的向心力而脱离衣物。
05
向心力的实际应用
车辆的行驶稳定性与向心力
车辆行驶稳定性
车辆在行驶过程中，通过保持向心力与摩擦力的平衡来保持稳定。当车速过快或 路面湿滑时，容易失去平衡而发生侧滑或翻滚。
向心力的大小
匀速圆周运动中的向心力大小
总结词
由物体受到的合外力提供，与运动半径成正比，与角速度的平方成正比
详细描述
在匀速圆周运动中，向心力的大小是由物体受到的合外力提供的，其大小与 物体的质量、运动半径、角速度等因素有关。根据向心力的表达式，我们可 以知道向心力与运动半径成正比，与角速度的平方成正比。
人造卫星的姿态调整
人造卫星为了执行不同的任务或通讯需求，需要不断调整自己的姿态。这个 调整过程会产生一个指向圆心的加速度。这个加速度就是向心加速度，它可 以帮助人造卫星完成姿态调整。
THANKS
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车辆转弯
车辆在弯道行驶时，需要克服离心力的作用，通过减速和向外倾斜车身可以避免 侧翻。
飞机的起பைடு நூலகம்与降落与向心力
鲁科版必修第二册 3.2.1向心力与向心加速度 课件(52张)
A.两人处于平衡状态 B.两人分别受到重力、支持力、 静摩擦力和向心力的作用 C.两人受到的静摩擦力方向沿半径指向各自圆心 D.两人相对地面的运动趋势与其运动方向相反
【解题探究】
(1)圆周运动是变速运动还是匀速运动? 提示:圆周运动是曲线运动,曲线运动都是变速运动。 (2)向心力是物体实际受到的力吗? 提示:向心力是效:向心力指向圆心,本题中指向圆心的力是静摩擦 力,静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反。
【解析】选C。两人做匀速圆周运动,合力指向圆心,不 为零,故不处于平衡状态,A错误;对任一人受力分析,重 力与支持力二力平衡,合力等于摩擦力,充当向心力,向 心力是效果力,不能与性质力同时分析,B错误;摩擦力 充当向心力,运动员受到的摩擦力方向指向圆心,C正确 ;运动员受到的摩擦力方向与其运动趋势方向相反,故 是背离圆心,而运动员做圆周运动,运动方向沿切线方 向,所以二者是垂直关系,D错误。
不做功。
v2 m
r
mrω2
速度方向
速度大小
二、向心加速度
1度.。向心加速度:做圆周运动的物体,指向_圆__心__的加速
2.方向:总指向_____,时刻与速度方向_____,方向时刻
_____。
圆心
3.大小:a=___=rω2。
垂直
4改.意变义:描述v2_________________的物理量。向心加速 度_____,表示r 速度方向改变得越快。
【补偿训练】 如图所示,一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周
运动,则关于老鹰受力的说法正确的是 ( )
A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用 B.老鹰受重力和空气对它的作用力 C.老鹰受重力和向心力的作用 D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用
向心力与向心加速度公开课一等奖课件省赛课获奖课件
图2
实例分析：
①卫 星 绕 地 球 运 行
V F引
②物块随圆筒运动
f
N G
③圆锥摆运动
T2
T
T1 O
G
T F合 O
G
④玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动
⑤物体随转台匀速圆周运动
N
f
G
3、向心力的来源：
①思向考心力：是向根心据力力的是作用按效照果来性命质名还的，是不按是照性 质作的用力,效(也果能够命说名不是的实？际存在的力)受力分析时
需要的向心力与物体的质量成正比，与半 径成正比，与角速度的二次方成正比。即：
Fn＝mrω2
根据r,ω,v,f,T的关系可知：
Fn＝mrω2=mv2/r
=4π2mr/T2=4π2mrf2
阅读后思考：
（1）由牛顿第二定律我们懂得，力决定加速度， 那么向心加速度由谁产生？方向如何？
向心加速度由向心力产生，据牛顿运动定律得到： 这个加速度的方向与向心力的方向相似，
【课堂练习】 请分析下列圆周运动的向心力的来源。
课堂练习
1、有关匀速圆周运动，下列说法对的的是（ CD ） A、匀速圆周运动是一种匀速运动 B、匀速圆周运动是一种匀变速运动 C、匀速圆周运动是一种变加速运动 D、物体做圆周运动时其向心力不变化线速度的大小
2、分析下图中物体A、B、C的受力状况，并阐明这些物体做圆
运动状态（速度）变化 一定受到外力
一定存在加速度
1、小球受哪几个力的作用？ 2、合外力有何特点？
3、若细线忽然剪断，将会看到什么现 象？
小球受力分析：
FN
0
F
G
FN与G相平衡，因O此合力为F（绳子的拉力）
若细线忽然剪断，小球将沿该点的切线方向飞出。
实例分析：
①卫 星 绕 地 球 运 行
V F引
②物块随圆筒运动
f
N G
③圆锥摆运动
T2
T
T1 O
G
T F合 O
G
④玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动
⑤物体随转台匀速圆周运动
N
f
G
3、向心力的来源：
①思向考心力：是向根心据力力的是作用按效照果来性命质名还的，是不按是照性 质作的用力,效(也果能够命说名不是的实？际存在的力)受力分析时
需要的向心力与物体的质量成正比，与半 径成正比，与角速度的二次方成正比。即：
Fn＝mrω2
根据r,ω,v,f,T的关系可知：
Fn＝mrω2=mv2/r
=4π2mr/T2=4π2mrf2
阅读后思考：
（1）由牛顿第二定律我们懂得，力决定加速度， 那么向心加速度由谁产生？方向如何？
向心加速度由向心力产生，据牛顿运动定律得到： 这个加速度的方向与向心力的方向相似，
【课堂练习】 请分析下列圆周运动的向心力的来源。
课堂练习
1、有关匀速圆周运动，下列说法对的的是（ CD ） A、匀速圆周运动是一种匀速运动 B、匀速圆周运动是一种匀变速运动 C、匀速圆周运动是一种变加速运动 D、物体做圆周运动时其向心力不变化线速度的大小
2、分析下图中物体A、B、C的受力状况，并阐明这些物体做圆
运动状态（速度）变化 一定受到外力
一定存在加速度
1、小球受哪几个力的作用？ 2、合外力有何特点？
3、若细线忽然剪断，将会看到什么现 象？
小球受力分析：
FN
0
F
G
FN与G相平衡，因O此合力为F（绳子的拉力）
若细线忽然剪断，小球将沿该点的切线方向飞出。
匀速圆周运动向心力和向心加速度(公开课).ppt
第二节 匀速圆周运动的向心力 和向心加速度
短 道 速 滑 运 动 员 过 弯
链球比赛
学生活动 感受向心力
用一根结实的细线，一端 栓一个小物体，如橡皮。 在桌面抡动细线，使小物 体做圆周运动，体验手对 做圆周运动物体的拉力。
世界上最高的旋转秋千
月球围绕地球运动
讨论交流
请同学们讨论:
1、会不会受到切线方向的力的作用？
2、合力是否改变速度的大小？
3、合力方向与线速度方向的关系？
1、向心力
定义：物体做匀速圆周运动时，所受合 力方向始终指向圆心，这个力就叫向心 力。 说明：向心力是效果力，只能由其他力 或者合力提供
向心力的方向：
V F V F
O O F
始终指向圆心， 与线速度方向垂直
向心力的作用：
V
只改变线速度的方向而不改变其大小 2、匀速圆周运动的条件： 合外力提供向心力
向心力的比值为4:1，因此F与角速度的平方成正比.
结论：
向心力的大小与物体的质量m、圆周半径R、
转动角速度ω的平方成正比．
即： F m2 R
v 相关推论： F m R
2
推导: 向心加速度的大小与方向
2
v 由向心力公式：F向 F合 m r m r 根据牛顿第二定律: F合= m a
保持r与m不变，探究F与ω 的关系
1．用质量比为2:1的钢球和铝球，运动半径r和角速度ω 均相
同， 观察露出的红白相间方格数的比值为2:1，即两球所受向心力
的比值也为2:1，因此可以得出：F与m成正比．
2．当m、ω 相同时，半径比为2:1，
向心力的比值也为2:1，因此F与半径r成正比．
3．当m、r相同时，角速度比值为2:1，
短 道 速 滑 运 动 员 过 弯
链球比赛
学生活动 感受向心力
用一根结实的细线，一端 栓一个小物体，如橡皮。 在桌面抡动细线，使小物 体做圆周运动，体验手对 做圆周运动物体的拉力。
世界上最高的旋转秋千
月球围绕地球运动
讨论交流
请同学们讨论:
1、会不会受到切线方向的力的作用？
2、合力是否改变速度的大小？
3、合力方向与线速度方向的关系？
1、向心力
定义：物体做匀速圆周运动时，所受合 力方向始终指向圆心，这个力就叫向心 力。 说明：向心力是效果力，只能由其他力 或者合力提供
向心力的方向：
V F V F
O O F
始终指向圆心， 与线速度方向垂直
向心力的作用：
V
只改变线速度的方向而不改变其大小 2、匀速圆周运动的条件： 合外力提供向心力
向心力的比值为4:1，因此F与角速度的平方成正比.
结论：
向心力的大小与物体的质量m、圆周半径R、
转动角速度ω的平方成正比．
即： F m2 R
v 相关推论： F m R
2
推导: 向心加速度的大小与方向
2
v 由向心力公式：F向 F合 m r m r 根据牛顿第二定律: F合= m a
保持r与m不变，探究F与ω 的关系
1．用质量比为2:1的钢球和铝球，运动半径r和角速度ω 均相
同， 观察露出的红白相间方格数的比值为2:1，即两球所受向心力
的比值也为2:1，因此可以得出：F与m成正比．
2．当m、ω 相同时，半径比为2:1，
向心力的比值也为2:1，因此F与半径r成正比．
3．当m、r相同时，角速度比值为2:1，
新人教版高中物理必修二5.5-6 向心力 向心加速度 优质课件 (共19张PPT)
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。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
F
V
学生小实验
步骤一：拉住绳子一端，使小 球在桌面上做匀速圆周运动。
观察与思考： 1 .小球为何做匀速圆周运动？ 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？
受力分析：
FN OF
O
G
结论： FN与G相抵消， 所以合力为F
向心力 向心加速度
地球公转
地球围绕太阳转
这些物体为什么 会做圆周运动？
绳拉小球
轻绳栓一小球,在光滑 水平面做匀速圆周 运动。
小球受力分析：
小球受力分析1
FN OO F
G
FN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 指向圆心， 与速度V垂直
大小： a = F/m=?
a= rω2
a= v2/r
方向： 与向心力方向一致，即总
指向圆心，向心加速度的方向是
不断变化的。
2、匀速圆周运动的 性质：加速度大小 不变，方向时刻改 变，是变加速运动.
我们今天学到了什么？
再见
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
学生小实验
步骤二：重做前面的小实验， 自行改变实验条件，多做几次；
体验与猜测：
向心力大小可能与 哪些因素有关？
谢谢观看
F
V
学生小实验
步骤一：拉住绳子一端，使小 球在桌面上做匀速圆周运动。
观察与思考： 1 .小球为何做匀速圆周运动？ 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？
受力分析：
FN OF
O
G
结论： FN与G相抵消， 所以合力为F
向心力 向心加速度
地球公转
地球围绕太阳转
这些物体为什么 会做圆周运动？
绳拉小球
轻绳栓一小球,在光滑 水平面做匀速圆周 运动。
小球受力分析：
小球受力分析1
FN OO F
G
FN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 指向圆心， 与速度V垂直
大小： a = F/m=?
a= rω2
a= v2/r
方向： 与向心力方向一致，即总
指向圆心，向心加速度的方向是
不断变化的。
2、匀速圆周运动的 性质：加速度大小 不变，方向时刻改 变，是变加速运动.
我们今天学到了什么？
再见
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
学生小实验
步骤二：重做前面的小实验， 自行改变实验条件，多做几次；
体验与猜测：
向心力大小可能与 哪些因素有关？
高中物理必修向心力与向心加速度-全国公开课一等奖
课题向心加速度授课 记 录月 日 星期 节 年 班 月 日 星期 节 年 班 月 日 星期 节 年 班 月 日 星期 节年 班教 学 目 标知识目标（学习目标） 1、知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度——向心加速度；2、知道向心加速度的表达式，会选择合适的公式用来进行简单的计算；3、体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法。
能力目标体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法。
情感态度价值观 主要培养学生分析和解决问题的能力，激发学生探究问题的热情，以及培养学生乐于学习的品质，从而引导学生体验成功的喜悦。
高考链接 （高考考点） 生活中的圆周运动及天体问题综合考察教学重点理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。
教学难点 向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。
教学方法与 教学准备讲授法、讨论法、练习法教学设计教学内容教学策略学生活动和效果预测一、复习回顾，导入新课前面学过的曲线运动都是变速运动，圆周运动也是曲线运动，既然是变速运动，肯定有加速度，那如何求圆周运动中的加速度呢加速度的大小和方向是怎样确定的呢二、新课讲授（一）感向心加速度的方向（速度变化量）问题1：地球绕太阳作匀速圆周运动时，地球受到什么力这个力可能沿什么方向问题2：图－2中的小球受到什么力这几个力的合力沿什么方向问题3：本节研究向心加速度的问指导学生阅读课本17页的“思考与讨论”。
简单分析图、图2合力的方向唤起学生进一步探究新知的欲望。
通过发表自己的见解，解除疑惑，同时为下一步的研究确学生回忆有关直线运动中加速度的概念。
可能回答：感觉上应该受到指向太阳的引力作用。
回答：小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心。
题，这里为什么要先分析力的问题教师对学生的举例进行分析评价， 最后得出结论：“任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心”，这个加速度就叫向心加速度。
《向心力与向心加速度》课件1(23张PPT)(鲁科版必修2)
向心力 向心加速度
复习提问
什么是匀速圆周运动? “匀速”的含义是什么？ 根据物体做曲线运动的条件，物体能 够做匀速圆周运动，必定存在加速度， 一定受到力的作用，那么物体所受的 外力有何特点？加速度怎样呢？
轻绳栓一小球,在光滑水平 面做匀速圆周运动。
小球受力分析： 小球受力分析：
N O O F G
受力分析时, 不能 多出一个向心力。 多出一个向心力。
做一做：感受向心力
猜想： 可能与m 猜想：F可能与m、r、ω有关
观察实验 方法:控制变量法 1.保持m、ω一定： F∝r ∝ 2.保持r、ω一定： F∝m ∝ 3.保持r、m一定： F∝ω2 ∝ 结论:F∝ 结论 ∝ m r ω2 F=k m r ω2 各量均用国际制单位表示， 各量均用国际制单位表示，则K=1
卫星绕地球运行 V F
(b)
二. 向心加速度
由向心力产生的加速度叫向心加速度。 ⒈ 定义: 由向心力产生的加速度叫向心加速度。 v2 大小: a = rω2 或 a = r 速度方向变化快慢的物理量。 ⒊ 物理意义: 它是表示速度方向变化快慢 速度方向变化快慢 。 ⒉ 方向: 沿半径指向圆心
a与r究竟是成正比呢，
牛顿第二定律
向心力Biblioteka 向心加速度牛顿第二定律
运动状态的改变
向心加速度
向心力
从运动学角度推导向心加速度 运动学角度推导向心加速度
质量为m的球用长为 的细绳悬于天花板的 质量为 的球用长为L的细绳悬于天花板的 点， 的球用长为 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， 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( 线成 角，则以下正确的是 B C D) A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 摆球受重力、 摆球受重力 B.摆球只受重力、拉力的作用 摆球只受重力、 摆球只受重力 C.摆球做匀速圆周运动的向心力为 摆球做匀速圆周运动的向心力为mg• tg θ 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 摆球做匀速圆周运动的周期为2π 摆球做匀速圆周运动的周期为
复习提问
什么是匀速圆周运动? “匀速”的含义是什么？ 根据物体做曲线运动的条件，物体能 够做匀速圆周运动，必定存在加速度， 一定受到力的作用，那么物体所受的 外力有何特点？加速度怎样呢？
轻绳栓一小球,在光滑水平 面做匀速圆周运动。
小球受力分析： 小球受力分析：
N O O F G
受力分析时, 不能 多出一个向心力。 多出一个向心力。
做一做：感受向心力
猜想： 可能与m 猜想：F可能与m、r、ω有关
观察实验 方法:控制变量法 1.保持m、ω一定： F∝r ∝ 2.保持r、ω一定： F∝m ∝ 3.保持r、m一定： F∝ω2 ∝ 结论:F∝ 结论 ∝ m r ω2 F=k m r ω2 各量均用国际制单位表示， 各量均用国际制单位表示，则K=1
卫星绕地球运行 V F
(b)
二. 向心加速度
由向心力产生的加速度叫向心加速度。 ⒈ 定义: 由向心力产生的加速度叫向心加速度。 v2 大小: a = rω2 或 a = r 速度方向变化快慢的物理量。 ⒊ 物理意义: 它是表示速度方向变化快慢 速度方向变化快慢 。 ⒉ 方向: 沿半径指向圆心
a与r究竟是成正比呢，
牛顿第二定律
向心力Biblioteka 向心加速度牛顿第二定律
运动状态的改变
向心加速度
向心力
从运动学角度推导向心加速度 运动学角度推导向心加速度
质量为m的球用长为 的细绳悬于天花板的 质量为 的球用长为L的细绳悬于天花板的 点， 的球用长为 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， 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( 线成 角，则以下正确的是 B C D) A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 摆球受重力、 摆球受重力 B.摆球只受重力、拉力的作用 摆球只受重力、 摆球只受重力 C.摆球做匀速圆周运动的向心力为 摆球做匀速圆周运动的向心力为mg• tg θ 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 摆球做匀速圆周运动的周期为2π 摆球做匀速圆周运动的周期为
向心力与向心加速度PPT优选课件
22
观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
2020/10/18
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观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
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观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
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观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
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观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
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观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
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（三）课堂小结： 1、向心力、向心加速度 2、知识的形成过程
2020/10/18
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谢谢您的聆听与观看
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：XXX 日期：20XX年XX月XX日
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观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
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观察并思考：
①小球受力 情况
②若松手， 结果如何？
③线的拉力 方向有何特 点？
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高中物理新教材必修第二册《6-2 向心力与向心加速度 2》公开课课件(精品、好用、经典)
谢 谢指导！
(1)细线的拉力F. (2)小球运动 解
例 题 讲 【例2】(多选)如图所示，在水平转台上放一个质量M＝2 kg的木块，它 解 与转台间的最大静摩擦力为Fmax＝6.0 N，绳的一端系在木块上，另一
端通过转台的中心孔O(孔光滑)悬挂一个质量m＝1.0 kg的物体，当转台 以角速度ω＝5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的
（3）相同半径相同质量不同速度：速度越大所需力越大。
向心力大小：
由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不 改变线速度的大小，只改变线速度的方向．
匀 速 圆 周 运 动 与 变 速 圆 周 运 动
几 种 常 见 模 型
例 题 【例1】 长为L的细线，一端拴一质量为m的小球(可看 讲 做质点)，另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆 解 周运动，如图所示，当细线与竖直方向的夹角为α时，求：
小球在最低点时对绳的拉力大小．
[答案] 14 N
随 堂 2、(水平面内匀速圆周运动的向心力问题)如图所示，有一质 练 量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平 习 面在水平面内，已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直
方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R，求小球圆周运动的速
度及碗壁对小球的弹力．
距离可以是(g取10 m/s2，M、m均视为质点)（ BCD）
A．0.04 m B．0.08 m C．0.16 m D．0.32 m
例 题 讲 解
例 题 【例3】有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示， 讲 长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转 解 盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速
常见的圆周运动模型分析
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是一种虚拟力.不符合牛顿第三定律 (找不到施力物体)
可以证明离心力并不存在,离心力是 以转盘为参考系,因为惯性产生的效 果.
与惯性离心力相抵抗的是向心力(真 实存在的力)
内容
研究受力,可以从加开始速度,思考
核电站规格图
F
F O
OO F
F
G
v
v
做匀速圆运动的小球，有没有加速度? 加速度的方向指向哪个方向?
4.如果突然将杯子提开， 将会发生什么现象？
内容
惯性离心力
核电站规格图
如果有个大转盘在作匀速圆周运动，你坐到盘上不要看周围景物,以转 盘为参考系,你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来.使物体向远离 圆周运动圆心的方向运动。而此时又没有任何施力物推你，这种力量就 称为惯性离心力
内容
惯性离心力----惠更斯(1629-1694)
Fvt
F合 Fn O
v
Ft 速度增大的
圆周运动
Fn
F合
速O 度减小的 圆周运动
内容
应用--例1
例1：如图匀，质速量圆为周m的运小动物的体在加水速平度转台上随转台以周期T作匀
速圆周运动，物体到转轴的距离为d、物体与转台摩擦因素为μ ，求：
1）物体所需要的向心力？
2）物体所受到的转台对它的支持力
3）为使物体保持距离随转台d一起转动
1673年发表了离心核力的电公站式规格图
1656年发明了摆钟
1657年发表的《论赌博中的计算》， 就是一篇关于概率论的科学论文 (他是概率论的创始人)
惠更斯在1690年出版的《光论》一 书中正式提出了光的波动说，建立 了著名的惠更斯原理
内容
惯性离心力
惯性离心力是一种惯性力.
所谓“惯性力”只存核在电于站非惯规性格系，图
，转台转动的角速度应满足什么条件？
例 、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角速度ω.
解：
O’
θT L
小球受力： F向心 F mg tan
小球运动半径：R L sin
F O
由向心力公式： mg tan m 2 (L sin )
mg
g
L cos
内容
应用---例2
A
结论：匀速圆周运动的瞬时加速度方向指向圆心-----向心加速度。
内容
向心加速度的大小
三角形匀OA速B和圆由周vA运、动vB、的Δ加v组速成度的矢量三角形相似
Δv VA VB
v v v r AB vt
B
r
a v v2 (1) t r
O
A 又v r
a r 2 (2)
又v 2r
T
a
4 2r
T2
(3)
内容
向心力
1、由设牛质顿点第匀二做速运半动圆径定为周律r的运匀动F速合的圆= 加周M 运a速动度可，知经该过力Δ的t方从向A运： 动到B
与加速度方向一致
2、方向：总是指向圆心（变力） ，与速度方向垂直则其效果： 只改变速度的方向，不改变速度的大小。
3、向心力是按照效果命名的力：物体所受的合 外力提供了物体做 匀速圆周运动所需的向心力（可以由重力、弹力、摩擦力等提供）。
内容
匀速圆周运动的加速度
1、速度的变化量Δv的方向
v1 Δv
v2
v1
Δv
v2
结论： 速度的变化量Δv可以用初速度v1末端 指向末速度v2末端的有向线段来表示。
内容
匀速圆周运动的加速度
设质点匀做速半径圆为周r的运匀动速的圆周加运速动度，经过Δt从A运动到B
Δv
VB
O
VA
B
A
Δv
VB VA
Δv B
O
向心力的大小与哪些因素有关？
内容
向心力实验(控制变量法
15%
20%
25%
30%
请观看视频
内容
向心力---牛顿(1643年-1727年）
匀速圆匀周速运圆动的周向运心动力的加速度
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。(并不是指圆周运动使物体产生了向心力)
2.方向：始终与V垂直，指向圆心。
拓展：如匀图所速示圆、周有运一质动量的为加m的速小度球在光滑的半球碗内做匀速
圆周运动，轨道平在水平面内，已知小球与半球形碗的球心Ｏ
的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为Ｒ，求小球
做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。
N
F合 mg
核裂变和核聚变
谢谢您的聆听
日期：2018年5月29日
内容
向心力和向心加速度
课题：向心力和向心加速度
科目：物理
新粤教版高中必修2
内容
向心力和向心加速度
学习目标
掌握向心力和向心加速度的定义 应用向心力和向心加速度分析圆周运动的受力问题
内容
匀速圆周运动的动力学分析
1.小球做圆周运动时，你 牵绳的手有什么感觉？
2.如果突然松手，将会 发生什么现象？
3.小球在杯中做圆周运动时 ，你握杯的手有什么感觉？
3.作用效果：只改变V的方向,不改变V的大小。
1.
F mr 2
或
v2 F m
r
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。
内容
变速圆周运动
当沿圆周运匀动的速物圆体周所运受的动合的力加不速指向度圆心时，物体做变速圆
周运动。
切向力Ft 产生切 向加速度，改变 速度的大向心力 Fn 产生向心加速 度，改变速度的 方向
可以证明离心力并不存在,离心力是 以转盘为参考系,因为惯性产生的效 果.
与惯性离心力相抵抗的是向心力(真 实存在的力)
内容
研究受力,可以从加开始速度,思考
核电站规格图
F
F O
OO F
F
G
v
v
做匀速圆运动的小球，有没有加速度? 加速度的方向指向哪个方向?
4.如果突然将杯子提开， 将会发生什么现象？
内容
惯性离心力
核电站规格图
如果有个大转盘在作匀速圆周运动，你坐到盘上不要看周围景物,以转 盘为参考系,你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来.使物体向远离 圆周运动圆心的方向运动。而此时又没有任何施力物推你，这种力量就 称为惯性离心力
内容
惯性离心力----惠更斯(1629-1694)
Fvt
F合 Fn O
v
Ft 速度增大的
圆周运动
Fn
F合
速O 度减小的 圆周运动
内容
应用--例1
例1：如图匀，质速量圆为周m的运小动物的体在加水速平度转台上随转台以周期T作匀
速圆周运动，物体到转轴的距离为d、物体与转台摩擦因素为μ ，求：
1）物体所需要的向心力？
2）物体所受到的转台对它的支持力
3）为使物体保持距离随转台d一起转动
1673年发表了离心核力的电公站式规格图
1656年发明了摆钟
1657年发表的《论赌博中的计算》， 就是一篇关于概率论的科学论文 (他是概率论的创始人)
惠更斯在1690年出版的《光论》一 书中正式提出了光的波动说，建立 了著名的惠更斯原理
内容
惯性离心力
惯性离心力是一种惯性力.
所谓“惯性力”只存核在电于站非惯规性格系，图
，转台转动的角速度应满足什么条件？
例 、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角速度ω.
解：
O’
θT L
小球受力： F向心 F mg tan
小球运动半径：R L sin
F O
由向心力公式： mg tan m 2 (L sin )
mg
g
L cos
内容
应用---例2
A
结论：匀速圆周运动的瞬时加速度方向指向圆心-----向心加速度。
内容
向心加速度的大小
三角形匀OA速B和圆由周vA运、动vB、的Δ加v组速成度的矢量三角形相似
Δv VA VB
v v v r AB vt
B
r
a v v2 (1) t r
O
A 又v r
a r 2 (2)
又v 2r
T
a
4 2r
T2
(3)
内容
向心力
1、由设牛质顿点第匀二做速运半动圆径定为周律r的运匀动F速合的圆= 加周M 运a速动度可，知经该过力Δ的t方从向A运： 动到B
与加速度方向一致
2、方向：总是指向圆心（变力） ，与速度方向垂直则其效果： 只改变速度的方向，不改变速度的大小。
3、向心力是按照效果命名的力：物体所受的合 外力提供了物体做 匀速圆周运动所需的向心力（可以由重力、弹力、摩擦力等提供）。
内容
匀速圆周运动的加速度
1、速度的变化量Δv的方向
v1 Δv
v2
v1
Δv
v2
结论： 速度的变化量Δv可以用初速度v1末端 指向末速度v2末端的有向线段来表示。
内容
匀速圆周运动的加速度
设质点匀做速半径圆为周r的运匀动速的圆周加运速动度，经过Δt从A运动到B
Δv
VB
O
VA
B
A
Δv
VB VA
Δv B
O
向心力的大小与哪些因素有关？
内容
向心力实验(控制变量法
15%
20%
25%
30%
请观看视频
内容
向心力---牛顿(1643年-1727年）
匀速圆匀周速运圆动的周向运心动力的加速度
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。(并不是指圆周运动使物体产生了向心力)
2.方向：始终与V垂直，指向圆心。
拓展：如匀图所速示圆、周有运一质动量的为加m的速小度球在光滑的半球碗内做匀速
圆周运动，轨道平在水平面内，已知小球与半球形碗的球心Ｏ
的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为Ｒ，求小球
做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。
N
F合 mg
核裂变和核聚变
谢谢您的聆听
日期：2018年5月29日
内容
向心力和向心加速度
课题：向心力和向心加速度
科目：物理
新粤教版高中必修2
内容
向心力和向心加速度
学习目标
掌握向心力和向心加速度的定义 应用向心力和向心加速度分析圆周运动的受力问题
内容
匀速圆周运动的动力学分析
1.小球做圆周运动时，你 牵绳的手有什么感觉？
2.如果突然松手，将会 发生什么现象？
3.小球在杯中做圆周运动时 ，你握杯的手有什么感觉？
3.作用效果：只改变V的方向,不改变V的大小。
1.
F mr 2
或
v2 F m
r
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。
内容
变速圆周运动
当沿圆周运匀动的速物圆体周所运受的动合的力加不速指向度圆心时，物体做变速圆
周运动。
切向力Ft 产生切 向加速度，改变 速度的大向心力 Fn 产生向心加速 度，改变速度的 方向