6.2 向心力 课件(共27张PPT)
文档属性
| 名称 | 6.2 向心力 课件(共27张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-07 20:46:14 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
6.2 向心力
第六章 圆周运动
小游戏：选用倒置的玻璃杯搬运乒乓球，两个杯子自由选择
要求：杯子必须脱离桌面
新课入
新课导入 体验向心力
0
转得快
转得慢
转得快，乒乓球在杯内做圆周转动，
转得慢，乒乓球掉了下来
新课入
新课导入 体验向心力
0
无论转动快慢乒乓球都会掉下来
新课入
新课导入 体验向心力
0
问题1：为什么快速做圆周运动的乒乓球在一个杯子中不会掉下来，在另一个杯子中会掉下来呢？
问题2：究竟做圆周运动的乒乓球有什么样的受力特点呢？
新课入
新课导入 体验向心力
0
问题1：杯子侧壁的弹力是怎样产生的？
小球挤压侧壁使侧壁发生形变产生的。挤压侧壁，说明圆周运动的小球有远离圆心的运动趋势。
问题2：杯子侧壁的弹力方向如何？
弹力方向与接触面垂直，也就是与侧壁的切面垂直，即弹力方向总是沿半径方向指向圆心。
归纳：小球在运动的每一瞬间，都有沿切线远离圆心的趋势，
正是该弹力把小球拉到圆周上，使小球做圆周运动
实验1：小球在近似光滑的直筒杯底部做圆周运动，试对小球进行受力分析
G
FN
F
新课入
实验探究 寻找向心力
1
G
FN
F
O
合力
实验2：小球在细线的牵引下，在光滑桌面上匀速圆周运动，试对小球进行受力分析。
小球所受合力为细线的拉力，拉力沿着绳子指向圆心。拉力即为使小球做匀速圆周运动的力。
新课入
实验探究 寻找向心力
1
思考：什么力使乒乓球做圆周运动？
实验3：对乒乓球在倒置的光滑玻璃杯中圆周运动进行受力分析。
杯口小、底部大的杯子
G
重力和支持力的合力或者支持力的水平分力
FN
F合
新课入
实验探究 寻找向心力
1
合力不指向圆心，也没有指向圆心的分力，所以无法完成圆周运动，会掉下来。
杯口大、底部小的杯子
G
FN
F合
新课入
实验探究 寻找向心力
1
物体 实验 共同点 指向圆心的力来源
小球
小球
乒乓球
结论 弹力
细绳拉力
G和FN的合力或FN的水平分力
（1）都做圆周运动
（2）都受到一个始终指向圆心的力
做圆周运动的物体要受到一个始终指向圆心的等效力的作用，这个力叫向心力。显然为效果力
新课入
实验探究 寻找向心力
1
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。
4. 效果：只改变 v 的方向，不改变 v 的大小。
3. 方向：始终指向圆心 ( 与 v 垂直 )，是变力。
2. 符号：Fn
向心力
v
v
v
O
Fn
Fn
Fn
新课入
总结提升 深化向心力
2
向心力是不是一种新的性质力？即向心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？
新课入
总结提升 深化向心力
2
O
F引
F合＝F引
＝Fn
O
mg
FN
Ff
Fn ＝Ff
新课入
学以致用 向心力来源
3
FN
mg
Ff
r
mg
F静
O
FN
滚
筒
转
盘
Fn＝Ff
Fn＝FN
新课入
学以致用 向心力来源
3
FT
G
F合
O
mg
FN
Fn＝FN+ mg
Fn＝F合
新课入
学以致用 向心力来源
3
O
mg
FN
Ff
O
mg
FN
提供向心力
受力分析
Ff
FN+mg
新课入
学以致用 向心力来源
3
感受向心力
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。
猜想：向心力大小可能与_______________________________有关
物体质量、
轨道半径、
运动快慢
新课入
规律探究 向心力大小
4
探究实验：用向心力演示器
标尺
长槽
短槽
挡板
手柄
变速塔轮
新课入
规律探究 向心力大小
4
小球静止
G
FN
原理分析
新课入
规律探究 向心力大小
4
手推档板
G
匀速圆周运动
FN
F′
F
新课入
规律探究 向心力大小
4
二、数据收集与分析
1.m、r一定:
序号 1 2 3 4 5 6
F向
ω
ω2
新课入
规律探究 向心力大小
4
2.m、ω一定:
序号 1 2 3 4 5 6
F向
r
新课入
规律探究 向心力大小
4
3.r、ω一定:
序号 1 2 3 4 5 6
F向
m
新课入
规律探究 向心力大小
4
1、F与m的关系
保持r、ω一定
保持ω 、m一定
3、F与ω 的关系
保持m、 r一定
2、F与r的关系
m大，F也大
ω 大，F也大
r大，F也大
结论:
方法: 控制变量法
新课入
规律探究 向心力大小
4
Fn=m rω2
或者
Fn=m
v2
r
精确实验证明: 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。
新课入
规律探究 向心力大小
4
1. 下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是（ ）
A. 物体除受到其他的力外还要受到一个向心力
B. 物体所受的合外力提供向心力
C. 向心力是一个恒力
D. 向心力的大小一直在变化
B
新课入
概念澄清 深化理解
5
4. 一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动，如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的是 ( )
A. 一定指向圆心
B. 一定不指向圆心
C. 只有在最高点和最低点时指向圆心
D. 不能确定是否指向圆心
C
新课入
概念澄清 深化理解
5
6.2 向心力
第六章 圆周运动
小游戏：选用倒置的玻璃杯搬运乒乓球，两个杯子自由选择
要求：杯子必须脱离桌面
新课入
新课导入 体验向心力
0
转得快
转得慢
转得快，乒乓球在杯内做圆周转动，
转得慢，乒乓球掉了下来
新课入
新课导入 体验向心力
0
无论转动快慢乒乓球都会掉下来
新课入
新课导入 体验向心力
0
问题1：为什么快速做圆周运动的乒乓球在一个杯子中不会掉下来，在另一个杯子中会掉下来呢？
问题2：究竟做圆周运动的乒乓球有什么样的受力特点呢？
新课入
新课导入 体验向心力
0
问题1：杯子侧壁的弹力是怎样产生的？
小球挤压侧壁使侧壁发生形变产生的。挤压侧壁，说明圆周运动的小球有远离圆心的运动趋势。
问题2：杯子侧壁的弹力方向如何？
弹力方向与接触面垂直，也就是与侧壁的切面垂直，即弹力方向总是沿半径方向指向圆心。
归纳：小球在运动的每一瞬间，都有沿切线远离圆心的趋势，
正是该弹力把小球拉到圆周上，使小球做圆周运动
实验1：小球在近似光滑的直筒杯底部做圆周运动，试对小球进行受力分析
G
FN
F
新课入
实验探究 寻找向心力
1
G
FN
F
O
合力
实验2：小球在细线的牵引下，在光滑桌面上匀速圆周运动，试对小球进行受力分析。
小球所受合力为细线的拉力，拉力沿着绳子指向圆心。拉力即为使小球做匀速圆周运动的力。
新课入
实验探究 寻找向心力
1
思考：什么力使乒乓球做圆周运动？
实验3：对乒乓球在倒置的光滑玻璃杯中圆周运动进行受力分析。
杯口小、底部大的杯子
G
重力和支持力的合力或者支持力的水平分力
FN
F合
新课入
实验探究 寻找向心力
1
合力不指向圆心，也没有指向圆心的分力，所以无法完成圆周运动，会掉下来。
杯口大、底部小的杯子
G
FN
F合
新课入
实验探究 寻找向心力
1
物体 实验 共同点 指向圆心的力来源
小球
小球
乒乓球
结论 弹力
细绳拉力
G和FN的合力或FN的水平分力
（1）都做圆周运动
（2）都受到一个始终指向圆心的力
做圆周运动的物体要受到一个始终指向圆心的等效力的作用，这个力叫向心力。显然为效果力
新课入
实验探究 寻找向心力
1
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。
4. 效果：只改变 v 的方向，不改变 v 的大小。
3. 方向：始终指向圆心 ( 与 v 垂直 )，是变力。
2. 符号：Fn
向心力
v
v
v
O
Fn
Fn
Fn
新课入
总结提升 深化向心力
2
向心力是不是一种新的性质力？即向心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？
新课入
总结提升 深化向心力
2
O
F引
F合＝F引
＝Fn
O
mg
FN
Ff
Fn ＝Ff
新课入
学以致用 向心力来源
3
FN
mg
Ff
r
mg
F静
O
FN
滚
筒
转
盘
Fn＝Ff
Fn＝FN
新课入
学以致用 向心力来源
3
FT
G
F合
O
mg
FN
Fn＝FN+ mg
Fn＝F合
新课入
学以致用 向心力来源
3
O
mg
FN
Ff
O
mg
FN
提供向心力
受力分析
Ff
FN+mg
新课入
学以致用 向心力来源
3
感受向心力
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。
猜想：向心力大小可能与_______________________________有关
物体质量、
轨道半径、
运动快慢
新课入
规律探究 向心力大小
4
探究实验：用向心力演示器
标尺
长槽
短槽
挡板
手柄
变速塔轮
新课入
规律探究 向心力大小
4
小球静止
G
FN
原理分析
新课入
规律探究 向心力大小
4
手推档板
G
匀速圆周运动
FN
F′
F
新课入
规律探究 向心力大小
4
二、数据收集与分析
1.m、r一定:
序号 1 2 3 4 5 6
F向
ω
ω2
新课入
规律探究 向心力大小
4
2.m、ω一定:
序号 1 2 3 4 5 6
F向
r
新课入
规律探究 向心力大小
4
3.r、ω一定:
序号 1 2 3 4 5 6
F向
m
新课入
规律探究 向心力大小
4
1、F与m的关系
保持r、ω一定
保持ω 、m一定
3、F与ω 的关系
保持m、 r一定
2、F与r的关系
m大，F也大
ω 大，F也大
r大，F也大
结论:
方法: 控制变量法
新课入
规律探究 向心力大小
4
Fn=m rω2
或者
Fn=m
v2
r
精确实验证明: 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。
新课入
规律探究 向心力大小
4
1. 下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是（ ）
A. 物体除受到其他的力外还要受到一个向心力
B. 物体所受的合外力提供向心力
C. 向心力是一个恒力
D. 向心力的大小一直在变化
B
新课入
概念澄清 深化理解
5
4. 一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动，如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的是 ( )
A. 一定指向圆心
B. 一定不指向圆心
C. 只有在最高点和最低点时指向圆心
D. 不能确定是否指向圆心
C
新课入
概念澄清 深化理解
5