资源简介

(共24张PPT)
第二节
向心力
第六章
圆周运动
2020-2021学年度人教版高中物理必修2
1．知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源。
2．通过实验，理解向心力的大小与哪些因素有关，能运用向心力公式进行计算。
3．知道向心加速度及其公式，能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。
学习目标
目录
01
03
02
向心力
向心力的大小
变速圆周运动和一班曲线运动的受力特点
学习目录
如果物体不受力，它会做什么运动？
匀速圆周运动的实质是什么?
提示：匀速直线运动或静止。
提示：变速曲线运动。
变速运动就意味什么？
提示：加速度不为零或合力不为零。
那么做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点？
01
02
03
新课导入
地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?
应该受到指向太阳的引力作用
小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?
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
01
02
一、向心力
一、向心力
女运动员受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?
重力、支持力，男运动员给她的拉力，指向圆心。
观看视频
一、向心力
这个拉力——向心力有什么特点呢？
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。用Fn
表示。
（1）向心力方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）
（2）向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小
（3）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以向心力是变力
O
F
F
F
v
v
v
2.向心力的特点
1.定义
一、向心力
那么向心力是怎样产生的他是物体受到的吗？
ω
O
r
（5）向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，
或者是几个力的合力来提供。
（4）向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性
质的力来命名的。
2.向心力的特点
一、向心力
3.向心力的来源实力分析
F
G
Fn
θ
ω
θ
m
O
r
mg
FN
Fn
y
x
O'
O
R
θ
ω
m
mg
FN
F合
y
x
Fn＝mg
tanθ
二、向心的大小
我们已经知道向心力的方向，来源及特点。那向心力的大小与哪些物理量有关呢？
观看视频
二、向心的大小
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
你还能推导出其他向心力的公示么？
常用的三个公式
三、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，看看绳子与沙袋运动方向是否垂直？
1.变速圆周运动的受力特点
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
F
Fn
加速
同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动
，匀速圆周运动切向加速度为零。
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？
1.变速圆周运动的受力特点
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
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。
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。
2.一般曲线运动的受力特点
2、向心力的作用效果：
改变速度的方向
3、向心力的大小
Fn=m
v2
r
Fn=m
rω2
1、向心力的方向：
指向圆心
4、变速圆周运动中的合力并非向心力
课堂小结
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
BCD
课堂练习
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
B
3.如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？
解析：小橡皮受力分析如图。
小橡皮恰不下落时，有：
Ff=mg
其中：Ff=μFN
而由向心力公式：
FN=mω2r
解以上各式得：
G
Ff
FN
4.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mgtangθ
D.摆球做匀速圆周运动的周期
F
B
C
D
5.如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块A，它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是(
)
A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反
C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同
C
6.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11所示，求细线与竖直方向成θ角时：(重力加速度为g)
(1)细线中的拉力大小；
解析　小球受重力及细线的拉力两力作用，如图所示，竖直方向FTcos
θ＝mg，故拉力
FT＝
(2)小球运动的线速度的大小.
解析　小球做圆周运动的半径r＝Lsin
θ，向心力Fn＝FTsin
θ＝mgtan
θ，
谢谢聆听

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