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(共30张PPT)
6.2向心力
一、课前回顾
1.根据牛顿第一定律，如果物体不受力，它会做什么运动？
匀速直线运动或静止
2.匀速圆周运动的实质是什么？
变速曲线运动
3.变速运动意味着什么？
加速度a或合外力F不为0
引出问题：
那么做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点？
v
F
要保证合力不能改变v的大小，
F必须时刻垂直V，即F要指向圆心
二、向心力
1.在如图的运动中，地球所受的合力可能沿什么方向 可能是什么力提供合力
2.在如图的平面中，小球受到几个力的作用 这几个力的合力方向
应该受到指向太阳的引力作用
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
观看视频
女运动员受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？
二、向心力（自行预习并回答）
1.请同学们阅读课本27页向心力部分，回答以下问题：
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
向心力特点：
（1）向心力方向时刻 ，（但始终指向 ，且与速度方向 ）
（2）向心力作用：
（3）力是矢量，根据向心力方向的特点得出，向心力为 （恒力或变力）
（4）向心力是根据 来命名的，它可以是某一个力或是几个力的合力 来提供
发生变化
圆心
垂直
改变线速度的方向，但不改变线速度大小
变力
力的作用效果
二、向心力的产生
回答下列问题：以下图片中的向心力是由什么力产生的？它是物体受到的吗？
二、向心力的来源具体分析
请尝试求出上述三幅图中向心力的大小：
随堂练1：
1.(多选)下面关于向心力的叙述中，正确的是（ ）
A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力
B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力
D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小
ACD
随堂练1：
B
2.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供( )
A.重力 B.弹力 C.静摩擦力 D.滑动摩擦力
随堂练1：
BC
3.（多选）质量为m的球用长为L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，细线与竖直线成θ角，则以下正确的是( )
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
D.摆球做匀速圆周运动的周期为Lsin
三、向心力大小
1.我们已经知道向心力的方向，来源及特点。请观看实验视频，并回答向心力的大小与哪些物理量有关？
三、向心力大小
实验结论：
ω，R一定，F与ｍ成正比
m，Ｒ一定，F与ω成正比
m， ω一定，F与Ｒ成正比
通过实验表明，向心力的大小可以表示为：
三、向心力大小
根据所学内容，试推导出其他向心力的公式
提示：
随堂练2：
D
1.如下图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为 。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为 ( )
随堂练2：
B
2.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定在水平地面不动。有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，小球B所在的高度为小球A所在的高度一半。下列说法正确的是( )
A. 小球A、B所受的支持力大小之比为2：1
B. 小球A、B所受的支持力大小之比为1：1
C. 小球A、B的角速度之比为 ：1
D. 小球A、B的线速度之比为2：1
随堂练2：
D
3.如图是利用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验装置图．已知小球质量为m，小球距悬点的竖直高度为h，小球在水平面内做圆周运动的半径为r，用秒表测得小球运动n圈的时间为t，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球受到重力、拉力、向心力
B. 在转速一定时，小球的质量越大，细线与竖直方向的夹角越小
C. 小球的线速度的表达式
D. 小球所受的合外力为
随堂练2：
4.长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线上端固定，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，当细线与竖直方向成θ角时，求：(重力加速度为g)
(1)细线中的拉力大小；
(2)小球运动的线速度的大小.
四、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
观察图片，看看链球加速运动时，绳子的拉力与链球的运动方向是否垂直？用绳子拉着沙袋做变速圆周运动，绳子拉力与沙袋运动方向是否应该垂直？并用理论知识进行解释
当做变速圆周运动时，绳子的拉力与链球运动方向、与沙袋运动方向都都不垂直，因为此时的合力并不指向圆心
四、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
1.请同学们阅读课本29-30页，回答以下问题：
变速圆周运动的受力特点：
所受合力可分解为两个相互垂直的力，一个指向圆心，
一个沿速度方向
一般曲线运动的定义：
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动
分析思路：
思考与讨论：
当物体做圆周运动的线速度逐渐减小时，物体所受合力的方向与速度方向的夹角是大于 90°还是小于 90°呢？原因？
课堂小结：
本节内容：
不懂之处：
重难点：
向心力的来源、方向分析、向心力的性质、大小计算、变速圆周运动和一般圆周运动的受力特点
向心力的方向、向心力的计算、向心力的作用效果
1.如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为 的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员做圆周运动的角速度为vR
B. 如果运动员减速，运动员将做离心运动
C. 运动员做匀速圆周运动的向心力大小是
D. 将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
课堂检测：
C
课堂检测：
2.如图所示，一圆柱形容器绕其轴线匀速转动，内部有A、B两个物体，均与容器的接触面间始终保持相对静止。当转速增大后A、B与容器接触面间仍相对静止，下列说法正确的是( )
A. 两物体受到的摩擦力都增大
B. 两物体受到的摩擦力大小都不变
C. 物体A受到的摩擦力增大，物体B受到的摩擦力大小不变
D. 物体A到的摩擦力大小不变，物体B受到的摩擦力增大
D
课堂检测：
3.内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为R，球心为O，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心O的连线与竖直线的夹角为 ，重力加速度为g，则( )
A. 小球的加速度为
B. 碗内壁对小球的支持力为
C. 小球运动的速度为
D. 小球的运动周期为
D
课堂检测：
B
4.如图，完全相同的可视为质点的甲、乙两个金属小球，在置于水平地面的内壁光滑的碗形容器内，先后沿着不同半径在水平面内做匀速圆周运动．则（ ）
A. 甲运动时所需向心力大，甲运动时碗对地面的压力会大于乙运动时碗对地面的压力
B. 甲运动时所需向心力大，两种情况下碗对地面的压力一样大
C. 两种情况下所需向心力一样大，甲运动时碗对地面的压力小于乙运动时碗对地面的压力
D. 两种情况下甲、乙所需向心力一样大，两种情况下碗对地面的压力一样大
课堂检测：
5.用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1 ，回答以下问题：
（1）在该实验中，主要利用了_____来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A.理想实验法 B.微元法 C.控制变量法 D.等效替代法
C
（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在_____处，同 时选择半径_____（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；
A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C
B
相同
课堂检测：
7.为验证向心力公式，某探究小组的同学设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m、直径为d的小钢球，将米尺固定在水平桌面上。测量出悬点到钢球的细线长度l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O。待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球运动n圈用的时间t。求：
（1）小钢球做圆周运动的周期T。
（2）小钢球做圆周运动的向心力F。
课堂检测：
8.下图为中国月球探测工程的标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想。一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度水平V0抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x，通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出月球表面重力加速度

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