资源简介

(共22张PPT)
§6.2向心力
1、小球在光滑桌面受哪几个力的作用？
2、合外力有何特点？
3、若细线突然剪断，将会看到什么现象？
想一想
合力
G
FN
FT
F合=
FT
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
F合=
Ff
ω
O
G
FN
Ff
1、物体在粗糙桌面受哪几个力的作用？
2、合外力有何特点？
想一想
O
F
F
F
v
v
v
O
小球受力分析：
做匀速圆周运动的物体，其运动状态在不断变化，说明物体一定受到了力的作用。
那么迫使物体做匀速圆周运动的合力有何特点呢？
指向圆心效果
结论：做匀速圆周运动的物体，合力始终指向圆心，与速度v垂直
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力，叫向心力
方向始终指向圆心，并与v垂直
向心力
方向时刻发生变化，向心力是变力
注意：
F
F
F
v
v
v
O
2.特点：
恒力?
为什么?
3.作用效果:
只改变v
的方向,不改变v
的大小
物体受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
向心力的来源
分析模型
r
θ
O
G
F合
F
FN
物体受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
向心力的来源
分析模型
r
θ
O
G
F合
F
圆锥摆
θ
O'
O
R
ω
θ
ω
θ
m
m
O
r
mg
FN
F合
mg
FN
F合
沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
向心力的来源
G
Ff
FN
ω
物体受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
向心力的来源
分析模型
总结：
⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种
新的性质的力。
⑵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。
物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。
向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用
，只能说某个力或某几个力提供了向心力。
小球受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
向心力的来源
分析模型
如图
6.2-3
所示，在绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做圆周运动。此时，沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。换用不同质量的沙袋，并改变沙袋转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。
（1）保持沙袋转动的速度和绳的长度不变，改变沙袋的质量，感受向心力的变化。
（3）保持沙袋的质量和沙袋转动的速度不变，改变绳的长度，感受向心力的变化。
（2）保持绳的长度和沙袋的质量不变，改变沙袋转动的速度，感受向心力的变化。
向心力增大
向心力增大
向心力增大
感受向心力
1.在如图所示的向心力演示器中，向心力的大小怎样测量？
2.如何改变物体的质量？如何确定轨道半径？
3.如何控制或测定物体的角速度？
4.你安排的实验步骤是怎样的？
控制变量的方法
探究向心力大小的表达式
探究向心力大小的表达式
在ω、r不变的条件下，
Fn
∝
m
探究向心力大小的表达式
在ω、m不变的条件下，
Fn
∝
r
探究向心力大小的表达式
在m、r不变的条件下，
Fn
∝
ω2
结论:
物体做圆周运动
需要的向心力与物体质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。(在国际单位制下）
根据
推导向心力的另一表达式：
公式：
Fn＝mrω2
向心力大小的表达式
变速圆周运动和一般曲线运动
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？
投掷过程中为什么链球速度越来越大？
O
O
Fn
Ft
F合
v
Fn
Ft
v
F合
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
做变速圆周运动的物体受到的合外力F不是指向圆心，根据力F产生的效果可以分解为两个互相垂直的分力：跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。
变速圆周运动和一般曲线运动
跟圆周相切的分力Ft产生的加速度叫切向加速度。它只改变速度大小，不改变速度方向。
指向圆心的分力Fn产生的加速度就是向心加速度。它只改变速度方向，不改变速度大小。
O
O
Fn
Ft
F合
v
Fn
Ft
v
F合
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
变速圆周运动和一般曲线运动
例：一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由
M向N
行驶，速度逐渐减小，图中甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为哪种是正确的？
v
Ft
Ft
Fn
Fn
丙图正确
v
v
v
变速圆周运动和一般曲线运动
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般的曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。这样，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
动的分析方法来处理了。
r1
r2
变速圆周运动和一般曲线运动

展开更多......

收起↑