第2节 圆周运动的向心力（16张PPT）

(共16张PPT)
§2.2 匀速圆周运动的向心力
2021-2022学年教科版高中物理必修二教学课
【问题】思考做匀速圆周运动的小球加速度的大小和方向
3．松手后，将会看到什么现象？
2．合外力有何特点？
1．小球受哪几个力的作用？
活动：感受向心力
思考讨论：
G
FN
F
小球受力分析：
O
合力
讨论交流
1．做匀速圆周运动时，物体会受到沿圆周切线方向的力的作用吗？
2．做匀速圆周运动时，物体所受到的合力是否改变速度大小？合力方向与线速度方向有什么关系？
3．效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小
一、向心力
1．定义：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力叫做向心力
2．方向：与速度方向垂直，始终指向圆心（方向不断变化，向心力是变力）
O
ω
一个圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直与盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一个小木块A，它随圆盘一起作匀速圆周运动。
N
G
f
ω
N
G
f
在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随圆筒在水平面内做匀速圆周运动。
分析：以下匀速圆周运动所需的向心力是谁提供的？
小结：向心力的来源
2．向心力是按效果来命名的力，不是一种新的力；受力分析时，不要在物体实际受力的基础上再加一个向心力！
1．向心力可以是某一个力，或者某几个力的合力，也可以是某一个力的分力来提供的。
3．在匀速圆周运动中，向心力由物体所受的合外力提供；在非匀速圆周运动中，向心力由物体所受沿半径方向的合外力提供。
二、向心力的大小
【感受】影响向心力大小的因素
⑴增大角速度ω，体验手的拉力；
⑵增大旋转半径r，体验手的拉力；
⑶增大小球质量m，体验手的拉力；
【体验】
⑴角速度ω越大，手的拉力越大；
⑵旋转半径r越大，手的拉力越大；
⑶小球质量m越大，手的拉力越大。
【实验探究】影响向心力大小的因素
——控制变量法
【实验现象】
⑴角速度ω相同，半径r相同，质量m越大，向心力越大；
⑵角速度ω相同，质量m相同，半径r越大，向心力越大；
⑶质量m相同，半径r相同，角速度ω越大，向心力越大；
【精确实验和理论证明】
【讨论交流】教材P27
Fn=mrω2
=mv2/r
=4π2mr/T2
=4π2mrf2
圆周运动所需的向心力的大小：
说明：公式也适用于非匀速圆周运动，F与v、ω瞬时对应
a
三、一般圆周运动向心力与合外力
1、向心力
2、方法总结：
提出问题
控制变量法
实验探究
猜想
课堂小结
作业：