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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.
向心力课件ppt
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》圆周运动PPT(第一课时向心力)
【解析】选B。小物体做匀速圆周运动,合力指向圆心, 对小物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图所 示;
重力和支持力平衡,静摩擦力提供向心力,故B正确。
2.如图所示,沿半径为R的半球型碗的光滑内表面,质量 为m的小球正在虚线所示的水平面内做匀速圆周运动, 小球离碗底的高度h= ,试求(结果可用根号表示):
【素养训练】 1.(多选)如图所示,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离 竖直位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周 运动,运动中小球所需的向心力是 ( )
A.绳的拉力 B.重力和绳拉力的合力 C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
【解析】选C、D。如图所示:
A.b一定比a先开始滑动 B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.ω= kg 是b开始滑动的临界角速度
2l
D.当ω= 2kg 时,a所受摩擦力的大小为kmg
3l
【解析】选A、C。设木块滑动的临界角速度为ω,kmg=
mω2r,所以ω= kg ,ra=l,rb=2l,所以ωa>ωb,A、C项
正确;摩擦力充当向r 心力,在角速度相等时,b受的摩擦
(1)跟圆周相切的分力Ft:产生切向加速度,此加速度改 变线速度的大小。 (2)指向圆心的分力Fn:产生向心加速度,此加速度改变 线速度的方向。
2.匀速圆周运动与变速圆周运动的比较:
Байду номын сангаас
线速度 特点
受力 特点
匀速圆周运动
变速圆周运动
线速度的方向不断 线速度的大小、方向都不 改变、大小不变 断改变
合力可分解为与圆周相切 合力方向一定指向 的分力和指向圆心的分力, 圆心,充当向心力 指向圆心的分力充当向心
人教版高中物理必修二 5.6向心力(共28张PPT)
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
分
析 ④物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
向
心
力
ω FN
的
来
源
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
用
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。
略
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'
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
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？
般
曲
线
运
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.
.
处
理
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？
向心力课件ppt
向心力与半径的关系
总结词
向心力与半径成反比
详细描述
公式F=m*v^2/r中的r代表半径，当 半径增大时，向心力会减小，因此， 向心力与半径成反比关系。
THANKS
感谢观看
向心力的公式
总结词
向心力的公式是 F = mω²r 或 F = mv²/r，其中 m 是物体的质量，ω 是角速度，v 是线速度，r 是半径。
详细描述
向心力的公式有多种表达形式。其中一种是 F = mω²r，其中 m 是物体的质量，ω 是角速度，r 是半径。 这个公式适用于匀速圆周运动的情况。另一种是 F = mv²/r，其中 m 是物体的质量，v 是线速度，r 是半 径。这个公式适用于变速圆周运动的情况。
详细描述
在天体运动中，天体之间的引力充当向心力，使天体能够沿椭圆轨道运动。地球与月球、太阳之间的引力关系是 相互的，地球对月球的引力提供月球绕地球运动的向心力，同时地球也受到太阳的引力作用。
卫星轨道的稳定性
总结词
分析卫星轨道稳定性的原因，讨论卫星 轨道变化对卫星运行的影响。
VS
详细描述
卫星轨道的稳定性取决于多种因素，包括 地球引力、太阳辐射压和其他天体引力的 影响。地球引力是维持卫星轨道稳定的主 要因素，而太阳辐射压和其他天体的引力 可能导致轨道变化。卫星轨道的变化可能 导致卫星运行不稳定，甚至坠毁。
向心力课件
目录
• 向心力简介 • 向心力在生活中的应用 • 向心力在科学实验中的应用 • 向心力在物理问题中的应用 • 向心力与其他物理量的关系
01
向心力简介
向心力的定义
总结词
向心力是指物体受到的力，使其沿着圆周或曲线的中心点向 外运动。
详细描述
向心力说课课件
的分析方法依然适用
五、课堂小结
重点：分析匀速圆周运动的方法
§5.7 向心力
向心力按照效果命名的
习题
生活场景
物理模型
V
F摩 F向
v2 F摩 m r
§5.7 向心力
变速圆周运动
单摆实验
受力分析
改变线速度方 向的向心力和 改变线速度大 小的切向力的 来源。
§5.7 向心力
变速圆周运动
总结
结合学生已知知识基础：
力的分解原则 力和加速度的关系 对应的加速度产生的效果
小结与活动
重点：分析匀速圆周运动的方法
做一做：
获 得 感 性 认 识
§5.7 向心力
一、向心力概念：
二、牛顿第二定律
向心力的表达式
三、实验验证
四、变速圆周运动和一般曲线运动
（1）变速圆周运动：法向加速度（改变物体运动速度的方向）
切向加速度（改变物体运动速度的大小）
（2） 一般曲线运动：对于曲线上每一点，圆周运动
前概念：向心力 是一种新力
对抽象知识理解 存在困难
教学难点
1、向心力的正确理解 2、向心力来源、法向加速度和切向加速度的理
解
知识与技能
过程与方法
情感态度与 价值观
了解向心力的概念； 用牛顿第二定律分析计算向心力 变速圆周运动和一般曲线运动中合 外力与向心力的关系；
懂得用控制变量法研究物理 问题 利用彼此之间的合作关系， 从而得到更好的学习效果
根据牛顿第二定律6得.向出心向加速心度力的
说教学法 表课达标式要求
7.向心力
能用牛顿第二 说教学程序定律来分析匀
速圆周运动的 说板书设计 向心力
8.生活中的圆周运动 第六章 万有引力与航天
《向心力课件》课件
理解和掌握
互动方式选择
问答互动：通过提问和回答 的方式，引导学生思考和回 答问题
游戏互动：通过设计有趣的游 戏，让学生在游戏中学习知识
讨论互动：通过小组讨论，让 学生分享自己的观点和想法
实验互动：通过实验操作，让 学生在实践中学习和掌握知识
互动内容安排
问答环节：设置问题，让学生回答，提高参与度 讨论环节：分组讨论，让学生分享观点，增强团队协作能力 游戏环节：设计小游戏，让学生在游戏中学习，增加趣味性 实践环节：让学生实际操作，加深对知识的理解
向心力应用
向心力在物理学中的定义和 应用
向心力在生活中的应用，如 汽车转弯、飞机飞行等
向心力在工程学中的应用， 如桥梁设计、建筑结构等
向心力在宇宙学中的应用， 如天体运动、星系形成等
向心力实例
地球绕太阳公转：地球受到太阳的引力，产生向心力，使地球绕太阳公转 卫星绕地球运动：卫星受到地球的引力，产生向心力，使卫星绕地球运动 汽车转弯：汽车转弯时，受到地面的摩擦力，产生向心力，使汽车转弯 抛物线运动：物体做抛物线运动时，受到重力的作用，产生向心力，使物体做抛物线运动
强调色：红色，代表热情、 活力和动力
背景色：白色，代表简洁、 清晰和专注
互动环节设计
提问环节：提 出与课件内容 相关的问题， 鼓励学生思考
并回答
讨论环节：组 织学生进行小 组讨论，分享 各自的观点和
看法
游戏环节：设 计一些与课件 内容相关的小 游戏，增加趣 味性和互动性
实践环节：让 学生动手操作 或实践，加深 对课件内容的
课件布局
封面：标题、作者、日期等信息
正文：详细讲解向心力的定义、公式、 应用实例等
目录：列出所有章节和子章节
互动方式选择
问答互动：通过提问和回答 的方式，引导学生思考和回 答问题
游戏互动：通过设计有趣的游 戏，让学生在游戏中学习知识
讨论互动：通过小组讨论，让 学生分享自己的观点和想法
实验互动：通过实验操作，让 学生在实践中学习和掌握知识
互动内容安排
问答环节：设置问题，让学生回答，提高参与度 讨论环节：分组讨论，让学生分享观点，增强团队协作能力 游戏环节：设计小游戏，让学生在游戏中学习，增加趣味性 实践环节：让学生实际操作，加深对知识的理解
向心力应用
向心力在物理学中的定义和 应用
向心力在生活中的应用，如 汽车转弯、飞机飞行等
向心力在工程学中的应用， 如桥梁设计、建筑结构等
向心力在宇宙学中的应用， 如天体运动、星系形成等
向心力实例
地球绕太阳公转：地球受到太阳的引力，产生向心力，使地球绕太阳公转 卫星绕地球运动：卫星受到地球的引力，产生向心力，使卫星绕地球运动 汽车转弯：汽车转弯时，受到地面的摩擦力，产生向心力，使汽车转弯 抛物线运动：物体做抛物线运动时，受到重力的作用，产生向心力，使物体做抛物线运动
强调色：红色，代表热情、 活力和动力
背景色：白色，代表简洁、 清晰和专注
互动环节设计
提问环节：提 出与课件内容 相关的问题， 鼓励学生思考
并回答
讨论环节：组 织学生进行小 组讨论，分享 各自的观点和
看法
游戏环节：设 计一些与课件 内容相关的小 游戏，增加趣 味性和互动性
实践环节：让 学生动手操作 或实践，加深 对课件内容的
课件布局
封面：标题、作者、日期等信息
正文：详细讲解向心力的定义、公式、 应用实例等
目录：列出所有章节和子章节
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目的 对向心力的特点有初步总结
2.总结：
体会向心力是效果力。
向心力的定义、方向、特点、来源
。
3.举例： 学生找出生活中的圆周运动，并找 出向心力的来源
动手实验 体验感悟
课堂活动
目的
1.提问： 向心力的大小与哪些因素有关？ 用什么实验方法进行探究？
复习控制变量的基本方法 让学生自主探究，提出猜想
2.活动：
❖ 学情分析： ❖ 心理特点：学生的认知过程由具体向抽象过渡，由直观认
识向逻辑推理、实验推理过渡，因此在教学中，要遵循从 感性到理性的认识规律 ❖ 已有知识：曲线运动，曲线运动的条件，描述匀速圆周运 动快慢的物理量，经历过应用控制变量法进行实验探究的 过程
教学目标
❖ （1）知识与技能目标： 知道什么叫向心力、认识向心力的方向、作用效果
❖
(2) m与ω一定时，F与r成正比
❖
(3) m与r一定时，F与ω2成正比
❖
结论 F=mω2r=mv2/r
课题：向心力
流程
1
教材、学情分析
2
教学目标
3
教学重、难点
4
教学过程
教材、学情分析
❖ 教材分析： ❖ 地位：向心力是是第一节圆周运动的继续，它和向心加速
度是圆周运动中非常重要的概念。这一内容还是后续的离 心运动、下一章万有引力定律的基础，学好它具有承上启 下的作用。 ❖ 主要内容：向心力的定义 方向 作用 来源 大小
、来源、大小。
❖ （2）过程与方法： 通过实验探究向心力与质量、角速度、半径的定量
关糸；会用控制变量法实验。
❖ （3）情感、态度与价值观： 关心日常生活中的圆周运动，并培养探究的兴趣、
习惯。
教学重、难点
❖ 教学重点： ❖ 向心力的方向 ❖ 向心力的来源 ❖ 向心力的大小
❖ 教学难点： ❖ 向心力的来源
（需让学生深刻体会向心力不是性质力，而是效果力。在 具体教学过程中通过让学生活动体验，多举实例的方法来 掌握。）
教学过程
1
创设情境 引起动机
2
动手实验 体验感悟
3
引导探究 得出结论4指导应源自 巩固提高创设情景 激发兴趣
课堂活动
目的
1.提问：
激发学生兴趣
.过山车最高点，人为什么不掉下来
？
引发学生思考
得出向心力大小与质量、转动半径
重复小球在光滑桌面的圆周运动， 、转动快慢有关。
由弹簧的伸长量判断力的大小变化
。
引导探究 得出结论
课堂活动
1.演示实验： 向心力演示器 2.推倒公式：
F=mω2r=mv2/r
目的 得出向心力公式 培养科学探究的能力
ωFN F F´
G
指导应用 巩固提高
课堂活动
目的
1.分析： 过山车最高点人为何不掉下来？
2.活动： 如何让水不从倒置的杯子流出？ 演示：水流星实验
为之后讲解迈入伏笔
动手实验 体验感悟
课堂活动
目的
1.学生活动： 弹簧拉着铁球在光滑桌面上做圆周 运动。
分析小球的受力及弹簧给小球的拉 力的特点。
体会向心力的存在 感受向心力的方向 总结向心力的特点
联系实际 归纳总结
课堂活动 1.对小球进行受力分析。
2.应用： 水流星成功的条件
体会重力提供向心力的临界情况。
对本节课所学知识进行巩固和灵活 运用。
解答课堂开始的疑问。
主板书
❖ 向心力
❖ 1.定义
❖ 2.方向: 沿半径指向圆心。
❖ 3.作用效果: 改变线速度的方向
❖ 4.来源: 效果力
❖ 5.大小:
❖
实验方法----控制变量法
❖
(1) r与ω一定时，F与m成正比