6.2向心力（共25张ppt)
文档属性
| 名称 | 6.2向心力（共25张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-18 15:58:29 | ||
图片预览
文档简介
(共25张PPT)
第六章 圆周运动
第2节 向心力
v =
Δt
Δs
ω=
Δt
Δ
θ
v = ωr
【知识回顾】
匀速圆周运动
变速曲线运动
速度改变，一定有加速度
合外力一定不为零
那么匀速圆周运动物体所受的合外力有何特点呢？
知识回顾
新知导入
这就是我们今天将要学习的问题。
勇敢者转盘，空中飞椅，它们与人一起做匀速圆周运动。
你知道它们在运动过程中所受合力的方向有什么特点吗？
课堂引入
思考与讨论
小球受哪些力？合外力有何特点？
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
G
FN
F
小球受到重力G、桌面的支持力FN和绳子的拉力F
合力
合力为绳子的拉力
沿着绳子指向圆心。
FN与G相抵消
O
F
F
F
v
v
v
O
小球任意时刻
受力分析：
结论：做匀速圆运动的小球，合外力指向圆心，与速度v垂直
新知讲解
1、向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力用，符号：Fn
3、向心力的作用只改变线速度的方向
2、方向：始终指向圆心(与v 垂直或与半径垂直)，是变力 。
O
F引
F合＝F引
＝Fn
向心力的来源实例分析：
任务一：探究向心力的来源及其命名
（1）人造卫星绕地球运行
（2)木块相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
ω
G
FN
f
木块受到哪些力的作用？
木块做圆周运动所需向心力由什么力提供？
想一想
结论:
向心力由静摩擦力f提供
任务一：探究向心力的来源及其命名
F合＝f = Fn
G
Ff
FN
ω
(3)物块随着圆桶一起匀速转动
物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。
任务一：探究向心力的来源及其命名
思考：物块的受力情况？物块向心力的来源
F合＝FN = Fn
（4）圆锥摆做匀速圆周运动
小球受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
想一想
r
θ
O
G=mg
F合
F
结论:
向心力由拉力F和重力G的合力提供
任务一：探究向心力的来源及其命名
F合＝mgtanθ = Fn
1.向心力可以是重力、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。
2.向心力是根据作用效果命名的，并不是一种新的性质力。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质点做圆周运动需要的向心力。
关于向心力的说明
如图所示，在绳子的一端拴一个小球，另一端握在手中。将手举过头顶，使小球在水平面内做圆周运动。此时，小球所受的向心力近似等于手通过绳对小球的拉力。换用不同质量的小球，并改变小球转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。
感受向心力:
三、探究向心力大小的表达式
猜想：向心力大小可能与小球质量、转动速度、转动半径有关。
1.保持小球转动的速度和绳的长度不变，改变小球的质量，感受向心力的变化。
2.保持绳的长度和小球的质量不变，改变小球转动的速度，感受向心力的变化。
3.保持小球的质量和小球转动的速度不变，改变绳的长度，感受向心力的变化。
分步感知:
匀速转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。挡板对小球的作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球挤压挡板的力使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从标尺上读出，该读数即显示了向心力的大小。
1.向心力演示器的结构及原理
三、探究向心力大小的表达式
标尺
长槽
短槽
挡板
手柄
变速塔轮
2 .实验方法:
控制变量法
（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
三、探究向心力大小的表达式
更加精确的实验表明：物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比，与半径成反比，与角速度的二次方成正比。
公式：
Fn＝mrω2
根据 推导向心力的另一表达式：
三、探究向心力大小的表达式
你还能推导出其他向心力的公式么？
常用的四个公式
r2
r1
新知讲解
3、一般的曲线运动
（1）定义：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。
（2）研究方法：采用圆周运动的分析方法来处理
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作圆周运动的一部分。
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。
v
v
1、用细线拴住一球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．在线速度一定情况下，线越长越易断
B．在线速度一定情况下，线越短越易断
C．在角速度一定情况下，线越长越易断
D．在角速度一定情况下，线越短越易断
BC
课堂练习
课堂练习
2、如图所示，小物块A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受（）
A．重力、弹力
B．重力、向心力
C．重力、弹力和摩擦力
D．重力、弹力、向心力和摩擦力
A
C
拓展提高
3、两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（ ）
A．A所需的向心力比B的大
B．B所需的向心力比A的大
C．A的角速度比B的大
D．B的角速度比A的大
A
A
B
4.质量为m的小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。
小球向心力：
解：
θ
L
由向心力公式：
O’
O
mg
T
向心力公式应用实例
=mgtanθ
第六章 圆周运动
第2节 向心力
v =
Δt
Δs
ω=
Δt
Δ
θ
v = ωr
【知识回顾】
匀速圆周运动
变速曲线运动
速度改变，一定有加速度
合外力一定不为零
那么匀速圆周运动物体所受的合外力有何特点呢？
知识回顾
新知导入
这就是我们今天将要学习的问题。
勇敢者转盘，空中飞椅，它们与人一起做匀速圆周运动。
你知道它们在运动过程中所受合力的方向有什么特点吗？
课堂引入
思考与讨论
小球受哪些力？合外力有何特点？
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
G
FN
F
小球受到重力G、桌面的支持力FN和绳子的拉力F
合力
合力为绳子的拉力
沿着绳子指向圆心。
FN与G相抵消
O
F
F
F
v
v
v
O
小球任意时刻
受力分析：
结论：做匀速圆运动的小球，合外力指向圆心，与速度v垂直
新知讲解
1、向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力用，符号：Fn
3、向心力的作用只改变线速度的方向
2、方向：始终指向圆心(与v 垂直或与半径垂直)，是变力 。
O
F引
F合＝F引
＝Fn
向心力的来源实例分析：
任务一：探究向心力的来源及其命名
（1）人造卫星绕地球运行
（2)木块相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
ω
G
FN
f
木块受到哪些力的作用？
木块做圆周运动所需向心力由什么力提供？
想一想
结论:
向心力由静摩擦力f提供
任务一：探究向心力的来源及其命名
F合＝f = Fn
G
Ff
FN
ω
(3)物块随着圆桶一起匀速转动
物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。
任务一：探究向心力的来源及其命名
思考：物块的受力情况？物块向心力的来源
F合＝FN = Fn
（4）圆锥摆做匀速圆周运动
小球受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
想一想
r
θ
O
G=mg
F合
F
结论:
向心力由拉力F和重力G的合力提供
任务一：探究向心力的来源及其命名
F合＝mgtanθ = Fn
1.向心力可以是重力、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。
2.向心力是根据作用效果命名的，并不是一种新的性质力。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质点做圆周运动需要的向心力。
关于向心力的说明
如图所示，在绳子的一端拴一个小球，另一端握在手中。将手举过头顶，使小球在水平面内做圆周运动。此时，小球所受的向心力近似等于手通过绳对小球的拉力。换用不同质量的小球，并改变小球转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。
感受向心力:
三、探究向心力大小的表达式
猜想：向心力大小可能与小球质量、转动速度、转动半径有关。
1.保持小球转动的速度和绳的长度不变，改变小球的质量，感受向心力的变化。
2.保持绳的长度和小球的质量不变，改变小球转动的速度，感受向心力的变化。
3.保持小球的质量和小球转动的速度不变，改变绳的长度，感受向心力的变化。
分步感知:
匀速转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。挡板对小球的作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球挤压挡板的力使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从标尺上读出，该读数即显示了向心力的大小。
1.向心力演示器的结构及原理
三、探究向心力大小的表达式
标尺
长槽
短槽
挡板
手柄
变速塔轮
2 .实验方法:
控制变量法
（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
三、探究向心力大小的表达式
更加精确的实验表明：物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比，与半径成反比，与角速度的二次方成正比。
公式：
Fn＝mrω2
根据 推导向心力的另一表达式：
三、探究向心力大小的表达式
你还能推导出其他向心力的公式么？
常用的四个公式
r2
r1
新知讲解
3、一般的曲线运动
（1）定义：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。
（2）研究方法：采用圆周运动的分析方法来处理
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作圆周运动的一部分。
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。
v
v
1、用细线拴住一球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．在线速度一定情况下，线越长越易断
B．在线速度一定情况下，线越短越易断
C．在角速度一定情况下，线越长越易断
D．在角速度一定情况下，线越短越易断
BC
课堂练习
课堂练习
2、如图所示，小物块A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受（）
A．重力、弹力
B．重力、向心力
C．重力、弹力和摩擦力
D．重力、弹力、向心力和摩擦力
A
C
拓展提高
3、两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（ ）
A．A所需的向心力比B的大
B．B所需的向心力比A的大
C．A的角速度比B的大
D．B的角速度比A的大
A
A
B
4.质量为m的小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。
小球向心力：
解：
θ
L
由向心力公式：
O’
O
mg
T
向心力公式应用实例
=mgtanθ