向心力PPT课件
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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.
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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。
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；
高中物理《向心力》课件ppt
A．重力 C．静摩擦力
B．内壁的弹力 D．滑动摩擦力
图1
f G
摩擦力使木块做匀速圆周运动
N
N
F G
F
G
N
f
向心力的来源：
G
向心力是根据力的作用效果命名的力。它可以是
重力、弹力、摩擦力等，也可以是某个力的分力，
也可以是多个力的合力。
物体做圆周运动的向心力由合力提供
过山车视频
N F合
G
匀速圆周运动： F向=F合
F向
F合 F切
变速圆周运动: F向仅是F合的 一个分力
α
L
N G O
课 堂小结
• 一、 向心力： • 1、 方向： 沿半径指向圆心。是变力。 • 2、 特点： F ⊥ V , 方向不断变化。 • 3、 来源： 以效果来命名，可能是重力、
弹力、摩擦力或几个的合力。 • 4、匀速圆周运动： F向=F合
变速圆周运动: F向仅是F合的一个分 力
2、下列关于向心力的说法中，正确的是D( )
自行车场地赛
N o F合
G
“找”向心力的步骤： 1、明确研究对象
（谁在做圆周运动）
2、找出圆周运动的轨迹 （确定圆心的位置、轨道半径的大小）
3、进行受力分析、找出指向圆心的力 （即向心力）
练习：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，如图所示，求摆线L与竖直方向的 夹角为α时，求：F向
第二节(第1课时）
N
F G
拉力使小球做匀速圆周运动
N F
G
挡板的弹力使小球做匀速圆周运动
太阳的吸引力使地球做匀速圆周运动
F F
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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？
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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》圆周运动PPT课件
下面我们从受力分析开始分析
OO F
FN FN与G相平衡，所以合力为拉力F 用剪刀将细线剪断，小球将沿切 线方向飞出，做匀速直线运动。
G
结论：对于做匀速圆周运动的小球 1、所受的合力为细线的拉力； 2、拉力即为使小球做圆周运动的力； 3、拉力的方向指向圆心。
自学感知 梳理教材夯实基础
向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向 圆心 ，这个指向 圆心 的 力叫作向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向 圆心. 3.作用：只改变速度的 方向 ，不改变速度的 大小 . 4.向心力的来源：向心力是由 某个力或者几个力的合力 提供的.是根据力 的 作用效果 命名的，
力就叫作向心力,用符号：Fn 2、方向：始终指向圆心(与v 垂直或与半径垂直)，是变力。
3、向心力来源
向心力是根据力的作用效果命名的，它不是具有确定性质的某种力，
它可以是某一个力或者几个力的合力提供的。
4、向心力的大小可以表示为：Fn ＝ mω2r
Fn= mv2/r
v0 Ft
F Fn
例题2、如图所示，在物体沿曲线从M点到N点的运动过程中，速度逐渐 减小.在此过程中物体所受合力F的方向可能是
√
解析 做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧，A、D错 误；由于速度逐渐减小，故合力F的方向与速度方向的夹角应大于90°， C正确，B错误.
课堂小结
1、做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的
【解析】(1)由几何关系可知,支持力与水平方向的夹角为:θ=30°
对小球受力分析可知:FNsin 30°= mg,
解得:FN= 2 mg。
(2)根据牛顿第二定律可知:FNcos
30°=
m v2 ， Rcos 30
OO F
FN FN与G相平衡，所以合力为拉力F 用剪刀将细线剪断，小球将沿切 线方向飞出，做匀速直线运动。
G
结论：对于做匀速圆周运动的小球 1、所受的合力为细线的拉力； 2、拉力即为使小球做圆周运动的力； 3、拉力的方向指向圆心。
自学感知 梳理教材夯实基础
向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向 圆心 ，这个指向 圆心 的 力叫作向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向 圆心. 3.作用：只改变速度的 方向 ，不改变速度的 大小 . 4.向心力的来源：向心力是由 某个力或者几个力的合力 提供的.是根据力 的 作用效果 命名的，
力就叫作向心力,用符号：Fn 2、方向：始终指向圆心(与v 垂直或与半径垂直)，是变力。
3、向心力来源
向心力是根据力的作用效果命名的，它不是具有确定性质的某种力，
它可以是某一个力或者几个力的合力提供的。
4、向心力的大小可以表示为：Fn ＝ mω2r
Fn= mv2/r
v0 Ft
F Fn
例题2、如图所示，在物体沿曲线从M点到N点的运动过程中，速度逐渐 减小.在此过程中物体所受合力F的方向可能是
√
解析 做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧，A、D错 误；由于速度逐渐减小，故合力F的方向与速度方向的夹角应大于90°， C正确，B错误.
课堂小结
1、做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的
【解析】(1)由几何关系可知,支持力与水平方向的夹角为:θ=30°
对小球受力分析可知:FNsin 30°= mg,
解得:FN= 2 mg。
(2)根据牛顿第二定律可知:FNcos
30°=
m v2 ， Rcos 30
向心力 课件
列车控制系统
高速列车的控制系统也需要考虑向心力。列车控制系统应能够根据列车的速度、弯道半径 和列车的重量等信息，自动调整列车的运行状态，以确保列车安全、稳定地运行。
航天器轨道
卫星轨道
航天器在地球或其他天体周围运行时，需要承受来自天体的向心力。为了保持航天器的稳定运行，需要精确计算和控 制航天器的轨道参数，以确保航天器能够稳定地运行。
向心力的物理意义
总结词
向心力是描述物体做圆周运动时所受 约束的力，它体现了物体运动轨迹改 变的趋势。
详细描述和大小，它与物 体的质量和速度的平方成正比，与半 径成反比。
向心力公式
总结词
向心力公式是用来计算向心力的数学表达式，它由物体的质量、速度和半径决 定。
03
向心力在科学实验中的应用
Chapter
碰撞实验
总结词
通过观察物体碰撞的过程，可以研究向心力在物体运动中的 作用。
详细描述
在碰撞实验中，两个物体在相互碰撞时会发生速度和方向的 改变，这种改变与向心力有关。通过测量碰撞前后的速度和 角度，可以计算出向心力的大小，进一步理解向心力的作用 机制。
离心分离器
详细描述
向心力公式为 F = m * v^2 / r，其中 F 是向心力，m 是物体的质量，v 是物体 的速度，r 是物体做圆周运动的半径。根据这个公式，我们可以计算出物体在圆 周运动中所受的向心力大小。
02
向心力在生活中的应用
Chapter
车辆转弯
车辆在水平路面上转弯时，受到向心力的作用，使车辆 能够顺利完成转弯动作。
径对向心力大小的影响。
THANKS
感谢观看
车辆的向心力是由轮胎与路面之间的摩擦力提供的，摩 擦力的大小与车速和转弯半径有关。
高速列车的控制系统也需要考虑向心力。列车控制系统应能够根据列车的速度、弯道半径 和列车的重量等信息，自动调整列车的运行状态，以确保列车安全、稳定地运行。
航天器轨道
卫星轨道
航天器在地球或其他天体周围运行时，需要承受来自天体的向心力。为了保持航天器的稳定运行，需要精确计算和控 制航天器的轨道参数，以确保航天器能够稳定地运行。
向心力的物理意义
总结词
向心力是描述物体做圆周运动时所受 约束的力，它体现了物体运动轨迹改 变的趋势。
详细描述和大小，它与物 体的质量和速度的平方成正比，与半 径成反比。
向心力公式
总结词
向心力公式是用来计算向心力的数学表达式，它由物体的质量、速度和半径决 定。
03
向心力在科学实验中的应用
Chapter
碰撞实验
总结词
通过观察物体碰撞的过程，可以研究向心力在物体运动中的 作用。
详细描述
在碰撞实验中，两个物体在相互碰撞时会发生速度和方向的 改变，这种改变与向心力有关。通过测量碰撞前后的速度和 角度，可以计算出向心力的大小，进一步理解向心力的作用 机制。
离心分离器
详细描述
向心力公式为 F = m * v^2 / r，其中 F 是向心力，m 是物体的质量，v 是物体 的速度，r 是物体做圆周运动的半径。根据这个公式，我们可以计算出物体在圆 周运动中所受的向心力大小。
02
向心力在生活中的应用
Chapter
车辆转弯
车辆在水平路面上转弯时，受到向心力的作用，使车辆 能够顺利完成转弯动作。
径对向心力大小的影响。
THANKS
感谢观看
车辆的向心力是由轮胎与路面之间的摩擦力提供的，摩 擦力的大小与车速和转弯半径有关。
向心力ppt课件
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
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圆心，还能做匀速圆周运动吗？
Ft
v Fn
v
F合
Ft
O速度增大的圆
周运动
Fn
F合
速O 度减小的圆
周运动
切向力Ft ：产生切向加速度，改变速度的大小. 向心力Fn ：产生向心加速度，改变速度的方向.
合外力F合 ： 不指向圆心.
归 纳 匀速圆周运动 总 结
N F
G
变速圆周运动
Ft
v
F合 Fn O
合力全部 提供向心力
合力部分 提供向心力
四、一般曲线运动 运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线 运动称为一般曲线运动。
r2
r1
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。在分析质点经过曲线上某位 置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。
匀速圆周运F动向：F合mvr2 mw2r
高中物理必修2
5.6 向心力
--
1
一.向心力的概念的引出
1.做匀速圆周运动的物体为 什么没有飞出去？
答：因为物体都受到了拉力作 用。
观察与思 考
边看边想
问2：这些力指向有什么特点？
答：这些力都指向圆心,和
向心加速度方向相同，与线 V
速度V垂直。
F
OF
F V
V
定义：做匀速圆周运动的合力始终指向圆心, 这个合力就叫做向心力.
二.关于向心力的基本描述
1.定义：做匀速圆周运动的合力始终指
向圆心这个合力就叫做向心力。
2.大小：
Fn
m
v2 r
Fn mr2
3.方向：总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化。
4.作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的 大小。
Байду номын сангаас
图中：小球在绳子的拉力的作用下做匀速圆周 运动
圆锥摆
θ
F
F 向F合mtgaθn
向心力来源：向心力是效果力，它们可以是重
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。
物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。
非匀速圆周运动：
F向 F合
F向是F合的指向圆心方向的分力Fn
练习：我们再对几种做圆周运动的问题进行 一下受力分析
图一：物体相对转盘静止，随盘做匀速圆
r F合O
mg
物体做匀速圆周运动时， 由合力提供向心力。
5.向心力来源
向心力是效果力，它们可以是 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。
--
6
三、变速圆周运动
匀速圆周运动所受的合力提供向心力，方向始终指向
圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向
周运动
ω
O Ff
F向= F合= Ff
--
11