高一物理人教版（2019）必修二课件：6.2向心力（30张PPT）
文档属性
| 名称 | 高一物理人教版（2019）必修二课件：6.2向心力（30张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-03 11:25:37 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
第二节|向心力
核心素养点击
物理观念 了解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的；掌握向心力的表达式，能计算简单情景中的向心力；从牛顿第二定律角度理解向心力表达式；了解变速圆周运动。
科学思维 理解向心力的大小和方向，比较两种圆周运动，区分匀速圆周运动和变速圆周运动。
科学探究 观察向心力演示器的实验，应用控制变量法分析匀速圆周运动向心力的大小。
科学态度与责任 可以利用向心力的公式解决生活中的圆周运动实际问题
梳理主干新知初感悟
一、向心力
1、定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向（圆心）。
2、对向心力的认识：对于做匀速圆周运动的物体，物体的速度（大小）不发生改变，因此，所受的合力只改变速度的（方向）。
【感受实验】
如图所示，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时沙袋的拉力。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。
【演示实验】向心力演示器
实验器材：向心力演示器、小球
实验步骤：①保持ω 和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与质量m之间的关系(如图甲所示)，记录实验教据。
②保持m和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与角速度ω 之间的关系(如图乙所示)，记录实验数据。
③保持 ω和m相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与半径r 之间的关系(如图丙所示)，记录实验数据。
二、向心力的大小
【探究思考】
（3）向心力的来源：向心力是根据力的作用效果命名的，它不是物体受到的力，可以由重力、弹力等性质的力提供，或者是几个力的合力、某个力的分力提供。
当物体做匀速圆周运动时，合力提供向心力；当物体做变速圆周运动时，合力指向圆心的分力提供向心力。
【典例一】
1、关于向心力的下列说法正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力
D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小
解题思路：物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力,所以A项错误;向心力方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向不改变速度的大小,所以B项正确,D项错误;向心力始终指向圆心,方向时刻改变,是变力,所以C项错误。
答案：B
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。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。
两种圆周运动的比较
【典例二】
2、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,如图,A、B、 C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )
解题思路：汽车从M点运动到N,曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时加速,所以沿切向方向有与速度相同的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90
答案：C
常见的匀速圆周运动中的力与运动解题示例
【典例三】
3、如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球A受拉力和向心力的作用 C.摆球A受拉力和重力的作用
D.摆球A受重力和向心力的作用
解题思路：摆球受重力、拉力作用，所受的合力为圆锥摆做匀速圆周运动的向心力,故ABD错误,C正确。
答案：C
【深入探究】
2、绳子被拉断
【典例三】
3、绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（ ）
A．半径相同时，角速度越小绳越易断
B．角速度相等时，线速度越小绳越易断
C．线速度相等时，周期越大绳越易断
D．周期相同时，半径越大绳越易断
【随堂小练】
2、为获得汽车行驶各项参数，汽车测试场内有各种不同形式的轨道。如图所示。在某外高内低的弯道测试路段汽车向左拐弯，汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动。设内外路面高度差为h ，路基的水平宽度为 d，路面的宽度为 L。已知重力加速度为 g。要使车轮与路面之间垂直前进方向的横向摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
第二节|向心力
核心素养点击
物理观念 了解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的；掌握向心力的表达式，能计算简单情景中的向心力；从牛顿第二定律角度理解向心力表达式；了解变速圆周运动。
科学思维 理解向心力的大小和方向，比较两种圆周运动，区分匀速圆周运动和变速圆周运动。
科学探究 观察向心力演示器的实验，应用控制变量法分析匀速圆周运动向心力的大小。
科学态度与责任 可以利用向心力的公式解决生活中的圆周运动实际问题
梳理主干新知初感悟
一、向心力
1、定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向（圆心）。
2、对向心力的认识：对于做匀速圆周运动的物体，物体的速度（大小）不发生改变，因此，所受的合力只改变速度的（方向）。
【感受实验】
如图所示，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时沙袋的拉力。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。
【演示实验】向心力演示器
实验器材：向心力演示器、小球
实验步骤：①保持ω 和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与质量m之间的关系(如图甲所示)，记录实验教据。
②保持m和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与角速度ω 之间的关系(如图乙所示)，记录实验数据。
③保持 ω和m相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与半径r 之间的关系(如图丙所示)，记录实验数据。
二、向心力的大小
【探究思考】
（3）向心力的来源：向心力是根据力的作用效果命名的，它不是物体受到的力，可以由重力、弹力等性质的力提供，或者是几个力的合力、某个力的分力提供。
当物体做匀速圆周运动时，合力提供向心力；当物体做变速圆周运动时，合力指向圆心的分力提供向心力。
【典例一】
1、关于向心力的下列说法正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力
D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小
解题思路：物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力,所以A项错误;向心力方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向不改变速度的大小,所以B项正确,D项错误;向心力始终指向圆心,方向时刻改变,是变力,所以C项错误。
答案：B
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。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。
两种圆周运动的比较
【典例二】
2、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,如图,A、B、 C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )
解题思路：汽车从M点运动到N,曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时加速,所以沿切向方向有与速度相同的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90
答案：C
常见的匀速圆周运动中的力与运动解题示例
【典例三】
3、如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球A受拉力和向心力的作用 C.摆球A受拉力和重力的作用
D.摆球A受重力和向心力的作用
解题思路：摆球受重力、拉力作用，所受的合力为圆锥摆做匀速圆周运动的向心力,故ABD错误,C正确。
答案：C
【深入探究】
2、绳子被拉断
【典例三】
3、绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（ ）
A．半径相同时，角速度越小绳越易断
B．角速度相等时，线速度越小绳越易断
C．线速度相等时，周期越大绳越易断
D．周期相同时，半径越大绳越易断
【随堂小练】
2、为获得汽车行驶各项参数，汽车测试场内有各种不同形式的轨道。如图所示。在某外高内低的弯道测试路段汽车向左拐弯，汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动。设内外路面高度差为h ，路基的水平宽度为 d，路面的宽度为 L。已知重力加速度为 g。要使车轮与路面之间垂直前进方向的横向摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )