资源简介

(共24张PPT)
6.2 向心力
神秘力量
匀速圆周运动
温故知新
运动特点
受力特点
速度大小不变，方向时刻变化
合力不为零
实例一：绳拉小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动
新知探秘
实例一：绳拉小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动
G
FN
F拉
O
F拉
F拉
F拉
V
V
V
O
FN与G相平衡，合力为F拉
特点：合力F拉总指向圆心，且与v垂直
新知探秘
实例二：飞椅与人一起做匀速圆周运动
新知探秘
实例二：飞椅与人一起做匀速圆周运动
r
O
FT
G
F合
合力为重力与拉力的合力F合
特点：合力总指向圆心，且与v垂直
新知探秘
F合
F合
F合
V
V
V
O
实例三：地球绕太阳做匀速圆周运动
新知探秘
O
F引
合力为引力
特点：合力总指向圆心，且与v垂直
一、向心力
新知探秘
2.方向：
1.定义：
总指向圆心，与速度垂直。
做圆周运动的物体受到的指向圆心的力。
二、向心力的大小
新知探秘
科学探究一：影响向心力大小的因素
(定性实验)
绳给重物提供的向心力
依次改变：转动的速度
绳的长度
重物质量
手对绳的拉力
近似相等
实验结论：
向心力的大小与物体的质量、角速度、轨道半径等因素有关系。物体的质量、角速度、轨道半径越大，向心力就越大。
二、向心力的大小
新知探秘
重物质量
圆周运动的半径
影响向心力的因素
实验方法：
圆周运动的角速度
控制变量法
科学探究二：向心力大小的表达式
(半定量实验)
二、向心力的大小
新知探秘
科学探究二：向心力大小的表达式
实验装置
二、向心力的大小
新知探秘
科学探究二：向心力大小的表达式
实验条件
实验现象
实验结论
数据记录表格
ma:mb=1:2
ω r一定
m ω一定
ra:rb=1:2
m r一定
ωa:ωb=1:2
二、向心力的大小
新知探秘
科学探究二：向心力大小的表达式
实验条件
实验现象
实验结论
ma:mb=1:2
ω r一定
m ω一定
ra:rb=1:2
m r一定
ωa:ωb=1:2
实验结论
Fa:Fb=1:2
Fn∝m
Fa:Fb=1:2
Fn∝r
Fa:Fb=1:4
Fn∝ω2
二、向心力的大小
新知探秘
②在质量m和角速度ω一定时， Fn ∝r。
③在半径r和角速度ω一定时， Fn ∝m。
①在质量m和半径r一定时， Fn∝ω2 。
科学探究二：向心力大小的表达式
实验结论
精确实验表明
二、向心力的大小
新知探秘
n
二、向心力的大小
学以致用
二、向心力的大小
学以致用
例1：空中飞椅
o1
（1）运动轨迹在哪个平面，谁来提供向心力？
（2）在秋千上旋转时，质量大的人缆绳的偏角更大吗？
结论：角速度越大，偏角越大，与人的质量无关。
二、向心力的大小
学以致用
例2.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g。若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0。
mgtanθ＝mω02·Rsinθ
三、变速圆周运动和一般曲线运动
新知探秘
投掷过程中为什么链球速度越来越大？
问题探究
思考：⑴ 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？
⑵ 怎么分析研究一般的曲线运动？
三、变速圆周运动和一般曲线运动
新知探秘
O
O
Fn
F合
v
Fn
Ft
v
F合
当做圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。
切向力Ft ：垂直半径方向的合力
向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）的合力
Ft
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
改变速度的大小
改变速度的方向
三、变速圆周运动和一般曲线运动
新知探秘
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而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。在注意到这点区别之后，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对一般曲线运动进行处理了。
r1
r2
处理一般曲线运动的方法：
课堂小结
2.方向：
1.定义：
总指向圆心，与速度垂直。
做圆周运动的物体受到的指向圆心的力。
3.大小：
向心力
谢谢

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