高一物理向心力

解析：小橡皮受力分析如图。
小橡皮恰不下落时，有：
Ff=mg
其中：Ff=μFN 而由向心力公式：
FN=mω2r
解以上各式得： ＝
g
r
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。
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
Fn ＝kmω2r
二、向心力的大小
1、公式：Fn = mrω2
= mv2/r = mr(2π/T)2
2、单位： m－kg
ω－rad/s T－s
Fn－N
r－m v－m/s
思考：
1、做匀速圆周运动的物体一定有加 速度吗？为什么？
2、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。
3、做圆周运动的物体一定受力吗？ 做圆周运动的物体的受力有什么特点？ 受力的方向和大小如何确定？
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
花样滑冰
水平光滑平面
小球在水平面内做匀速圆周运动
作业：
1、阅读课本P53的实验和P54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:
(1)设计一个可以方便地改变实验变量的匀速圆周运 动,例如,与匀速圆周运动相关的物理量(质量、半径、 线速度等)在实验过程中可以取不同的数值.
(2)采用控制变量法实验,让其中的某几个变量保持 不变,研究物体所受合力与其他量的关系.
的大小与哪些因素有关，并理解公式的含义。 • （三）情感、态度与价值观 • 在实验中，培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能
力。 • 感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。 • ★教学重点 • 明确向心力的意义、作用、公式及其变形。 • ★教学难点 • 如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
（C ）
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
例3、
把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球 沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动， 如图，小球的向心力是什么力提供的？
解析：小球受力分析如图。
F
可见，向心力是重
力G和支持力F的合
力提供的.也可以
G
认为是支持力F在
水平方向的分力提
供的
3、效果：只改变速度方向，不改变速度大小。
注意：
1、向心力是根据效果命名的力，并不 是一种新的性质的力。
2、向心力的来源：可以是重力、弹 力、摩擦力等各种性质的力，也可 以是几个力的合力，还可以是某个 力的分力。
Ff FN
G
θ
T
F
G
总结
分析向心力来源的思路
• 明确研究对象 • 确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动
(3)将不同情况下的研究结果加以比较,综合得出结 论.
2、基础训练：P41 A4 B2
的轨迹、半径及圆心位置
• 进行受力分析，分析指向圆心方向的合力 即向心力。
向心力的大小与 哪些物理量有关呢？
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
保持r、ω一定
Fn与m的关系
保持m、ω一定
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P53－P54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
Ft
F Fn
Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
2、处理一般曲线运动的方法： 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段
都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一 样，表明它们具有不同的曲率半径.注意到这点区 别之后，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.
高一物理向心力
5.7 《向心力》
新课标要求
• （一）知识与技能 • 1、理解向心力的概念。 • 2、知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，
并能用来进行计算。 • 3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的
向心力和向心加速度。 • （二）过程与方法 • 通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力
上题中，若小球转动的角速度为ω，如图倾角为
α，试求小球做圆周运动的半径。
解析：小球受力分析如图。
可知小球做圆周运动的向 心力Fn为是重力G和支持 力F的合力，有：
Fn=mg tanα = mrω2
F
mg
α
解得：r = g tanα/ω2
练习
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？
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
小球在水平面内做匀速圆周运动
1、小球受哪些力的作用？ 2、这几个力的合力是什么？沿什么方向？
这个合力起什么作用？
N F
G
v
做匀速圆周运动的
物体，合外力指向
F
圆心，与速度V垂
wk.baidu.com
直
v F
F
F
v
v
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，这个力叫做向心 力。 2、方向：总指向圆心，与速度垂直，方 向不断变化。
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