物理人教版（2019）必修第二册6.2向心力（共32张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册6.2向心力（共32张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-26 18:26:49 | ||
图片预览
文档简介
(共32张PPT)
第六章、圆周运动
第二节 向心力
眼花缭乱的悠悠球
如果绳子突然断了悠悠球会朝哪里飞出去
沿切线方向飞出
思考：悠悠球做圆周运动受力有什么特点？
悠悠球线速度方向不断变化
证明受到了力的作用
如果悠悠球做匀速圆周运动
则其受力一定指向圆心
向心力
向心力的概念
第一部分
做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向圆心的合力，这个合力叫作向心力．
1．向心力的定义
思考：向心力一定指向圆心？
做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向圆心的合力，这个合力叫作向心力．
1．向心力的定义
向心力一定指向圆心！！！
2．向心力的理解
F
V
O
匀速圆周运动的线速度一定沿着切线方向
向心力和线速度垂直
所以向心力只改变速度方向
2．向心力的理解
F
V
O
向心力的方向始终指向圆心，由于方向时刻改变，所以向心力是变力．
2．向心力的理解
F
V
O
向心力是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。
向心力是效果力
概念判断
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力．
(2)圆周运动中，合外力等于向心力．
(3)向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力．
(4)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力．
(5)向心力和重力、弹力一样，是性质力．
牛刀小试
×
×
×
√
√
练习如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是( )
A.重力和向心力
B.重力和支持力
C.重力、支持力和向心力
D.重力
B
向心力的计算
第二部分
方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直．
1．匀速圆周运动中向心力的特点
1．匀速圆周运动中向心力的特点
大小（用Fn表示）：
根据实验表明
1．匀速圆周运动中向心力的特点
大小（用Fn表示）：
2．几种常见模型
重力和细线的拉力的合力提供向心力，
F向＝F合
模型一：
F向＝FT水平分力
或
2．几种常见模型
模型二：
转盘对物体的静摩擦力提供向心力，
F向＝Ff
物体随转盘做匀速圆周运动，且相对转盘静止
2．几种常见模型
模型三：
用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时
绳子的拉力和重力的合力提供向心力，
F向＝F＋G
2．几种常见模型
模型四：
用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动
线的拉力提供向心力
F向＝FT
3．向心力的来源
由几类模型可以看出
匀速圆周运动中，向心力等于物体的合外力，常等效为三种情况：
1.合力充当向心力
2.某一个力充当向心力
3.某个力的分力充当向心力
练习1．(多选)如图所示．用长为L的细线拴住一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是( )
A．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力
B．向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力
C．向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分量
D．向心力的大小等于Mgtan θ
BCD
练习2．有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、半径较小的圆周运动，通过逐步加速，圆周运动半径逐步增大，最后能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动，这时使车子和人整体做匀速圆周运动的向心力是( )
A．圆筒壁对车的静摩擦力
B．筒壁对车的弹力
C．摩托车本身的动力
D．重力和摩擦力的合力
B
练习3．如图所示为“感受向心力”的实验，用一根轻绳，一端拴着一个小球，在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，通过拉力来感受向心力．下列说法正确的是( )
A．只减小旋转角速度，拉力增大
B．只加快旋转速度，拉力减小
C．只更换一个质量较大的小球，拉力增大
D．突然放开绳子，小球仍做曲线运动
C
变速圆周运动
第三部分
1.变速圆周运动的概念
线速度大小，方向不断变化的圆周运动
向心力会影响线速度的大小吗？
不会
F
Fn
Ft
2.切向加速度
如果所受合力不指向圆心，
则合力会在沿线速度方向有分力，
此力提供切向加速度
切向加速度只改变线速度大小
合力的方向与速度方向的夹角的关系：
加速圆周：夹角小于90°
匀速圆周：夹角等于90°，合力等于向心力
减速圆周：夹角大于90°
根据曲线运动的知识可知
匀速圆周运动 变速圆周运动
线速度特点 线速度的方向不断改变、大小不变 线速度的大小、方向都不断改变
加速度特点 只有向心加速度，方向指向圆心，方向不断改变，大小不变 既有向心加速度，又有切向加速度．其中向心加速度指向圆心，大小、方向都不断改变
受力 特点 合力方向一定指向圆心，充当向心力 合力可分解为与圆周相切的分力和指向圆心的分力，指向圆心的分力充当向心力
周期性 有 不一定有
性质 均是非匀变速曲线运动
变速圆周运动所有向心力的公式都适用
练习1(多选)如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是
( )
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力
C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
CD
练习2．(多选)关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是( )
A．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同
B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变
C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
AD
练习3．如图所示，某物体沿1/4光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则( )
A．物体的合力为零
B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心O
C．物体的合力就是向心力
D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)
D
Thank you
第六章、圆周运动
第二节 向心力
眼花缭乱的悠悠球
如果绳子突然断了悠悠球会朝哪里飞出去
沿切线方向飞出
思考：悠悠球做圆周运动受力有什么特点？
悠悠球线速度方向不断变化
证明受到了力的作用
如果悠悠球做匀速圆周运动
则其受力一定指向圆心
向心力
向心力的概念
第一部分
做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向圆心的合力，这个合力叫作向心力．
1．向心力的定义
思考：向心力一定指向圆心？
做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向圆心的合力，这个合力叫作向心力．
1．向心力的定义
向心力一定指向圆心！！！
2．向心力的理解
F
V
O
匀速圆周运动的线速度一定沿着切线方向
向心力和线速度垂直
所以向心力只改变速度方向
2．向心力的理解
F
V
O
向心力的方向始终指向圆心，由于方向时刻改变，所以向心力是变力．
2．向心力的理解
F
V
O
向心力是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。
向心力是效果力
概念判断
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力．
(2)圆周运动中，合外力等于向心力．
(3)向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力．
(4)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力．
(5)向心力和重力、弹力一样，是性质力．
牛刀小试
×
×
×
√
√
练习如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是( )
A.重力和向心力
B.重力和支持力
C.重力、支持力和向心力
D.重力
B
向心力的计算
第二部分
方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直．
1．匀速圆周运动中向心力的特点
1．匀速圆周运动中向心力的特点
大小（用Fn表示）：
根据实验表明
1．匀速圆周运动中向心力的特点
大小（用Fn表示）：
2．几种常见模型
重力和细线的拉力的合力提供向心力，
F向＝F合
模型一：
F向＝FT水平分力
或
2．几种常见模型
模型二：
转盘对物体的静摩擦力提供向心力，
F向＝Ff
物体随转盘做匀速圆周运动，且相对转盘静止
2．几种常见模型
模型三：
用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时
绳子的拉力和重力的合力提供向心力，
F向＝F＋G
2．几种常见模型
模型四：
用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动
线的拉力提供向心力
F向＝FT
3．向心力的来源
由几类模型可以看出
匀速圆周运动中，向心力等于物体的合外力，常等效为三种情况：
1.合力充当向心力
2.某一个力充当向心力
3.某个力的分力充当向心力
练习1．(多选)如图所示．用长为L的细线拴住一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是( )
A．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力
B．向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力
C．向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分量
D．向心力的大小等于Mgtan θ
BCD
练习2．有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、半径较小的圆周运动，通过逐步加速，圆周运动半径逐步增大，最后能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动，这时使车子和人整体做匀速圆周运动的向心力是( )
A．圆筒壁对车的静摩擦力
B．筒壁对车的弹力
C．摩托车本身的动力
D．重力和摩擦力的合力
B
练习3．如图所示为“感受向心力”的实验，用一根轻绳，一端拴着一个小球，在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，通过拉力来感受向心力．下列说法正确的是( )
A．只减小旋转角速度，拉力增大
B．只加快旋转速度，拉力减小
C．只更换一个质量较大的小球，拉力增大
D．突然放开绳子，小球仍做曲线运动
C
变速圆周运动
第三部分
1.变速圆周运动的概念
线速度大小，方向不断变化的圆周运动
向心力会影响线速度的大小吗？
不会
F
Fn
Ft
2.切向加速度
如果所受合力不指向圆心，
则合力会在沿线速度方向有分力，
此力提供切向加速度
切向加速度只改变线速度大小
合力的方向与速度方向的夹角的关系：
加速圆周：夹角小于90°
匀速圆周：夹角等于90°，合力等于向心力
减速圆周：夹角大于90°
根据曲线运动的知识可知
匀速圆周运动 变速圆周运动
线速度特点 线速度的方向不断改变、大小不变 线速度的大小、方向都不断改变
加速度特点 只有向心加速度，方向指向圆心，方向不断改变，大小不变 既有向心加速度，又有切向加速度．其中向心加速度指向圆心，大小、方向都不断改变
受力 特点 合力方向一定指向圆心，充当向心力 合力可分解为与圆周相切的分力和指向圆心的分力，指向圆心的分力充当向心力
周期性 有 不一定有
性质 均是非匀变速曲线运动
变速圆周运动所有向心力的公式都适用
练习1(多选)如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是
( )
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力
C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
CD
练习2．(多选)关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是( )
A．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同
B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变
C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
AD
练习3．如图所示，某物体沿1/4光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则( )
A．物体的合力为零
B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心O
C．物体的合力就是向心力
D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)
D
Thank you