6.2向心力 人教版（2019）必修二高中物理精品课件(共23张PPT)
文档属性
| 名称 | 6.2向心力 人教版（2019）必修二高中物理精品课件(共23张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 15.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-21 17:32:52 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
必修二第六章
6.2向心力
游乐场里的飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？
新课引入
v
v
v
o
做圆周运动的物体，线速度的方向时刻改变。
那么迫使物体做圆周运动的力的方向有何特点呢？
其运动状态在不断变化
根据牛顿第一定律说明物体一定受到了力的作用。
新课讲授
一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。猜想：使小球做圆周运动的力指向什么方向？
新课讲授
FN与G相互抵消，合力为F拉
O
O
G
FN
F拉
小球受力分析
v
v
v
O
F拉
F拉
F拉
合力指向圆心，与速度方向垂直
合力的特点？
结论：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。
向心力
v
v
v
O
F向
F向
F向
①作用：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。
②大小不变，方向时刻发生变化，是变力。
向心力
③向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
向心力
重力、弹力、摩擦力等
注意：
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！！！
谁来提供向心力。
力的性质
力的效果
向心力
地球绕太阳做圆周运动：万有引力提供向心力。
O
O
G
FN
F拉
同理：光滑面上小球做圆周运动：绳子拉力提供向心力。
F引
向心力的来源
④向心力的来源：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。
Fn
F拉
G
飞椅做圆周运动时的向心力Fn则是由绳子斜向上方的拉力F和所受重力G的合力提供的。
也可以说是拉力的分力F1提供的。
F1
F2
向心力
典型例题
例1.如图所示，某同学乘汽车以恒定的速率通过一个弧形拱桥，关于该同学通过拱形桥最高点时所受的合外力，下列判断正确的是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向前 D．为零
B
思考：做圆周运动的物体所受向心力的大小与哪些因素有关系？
绳子长度、物体的质量，转速
向心力的大小
实验探究向心力大小的表达式
改变半径
思考：实验中如何控制变量？
向心力的大小
（传动）
（轴动）
实验表明，向心力的大小可以表示为：
通过角速度与线速度关系： v=wr
通过角速度与周期的关系
向心力的大小
典型例题
例2.物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A．物体必须受到恒力的作用
B．物体所受合力必须等于零
C．物体所受合力的大小可能变化
D．物体所受合力的大小不变，方向不断改变
D
典型例题
例3.如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B、C与台面间动摩擦因数均为μ，A、C的质量均为m，B质量为3m，A、B离轴为R、C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）
A．C物的向心加速度是B物的2倍
B．C物所受静摩擦力最大
C．当圆台转速缓慢增加时，C最先滑动 D．当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动
AC
仔细观察运动员掷链球时,链球越来越快最后放手，刚开始链球的速度是零，且做圆周运动。这是否说明向心力改变了速度大小？
O
O
Fn
Ft
F合
v
Fn
Ft
v
F合
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
夹角小于90
夹角大于90
变速曲线运动受力特点
例4：一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。甲乙丙丁分别画出了汽车转弯时所受的合力F的四种方向，你认为正确的是哪个？
M达到N速度减小，所以合力与速度方向夹角为锐角。故选丙。
典型例题
例5.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
典型例题
（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中 的方法；
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
（2）在探究向心力的大小与质量关系时，要保持不变的是 （填选项前的字母）。
A．和 B．和 C．和 D．和
（3）图中所示是在探究向心力的大小与 （填选项前的字母）。
A．质量的关系 B．半径的关系 C．角速度的关系
（4）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 （填选项前的字母）。
A． B． C． D．
典型例题
C
A
C
B
把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做圆周运动的一部分。
r1
r2
v
v
如何研究曲线运动
一、向心力
做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力。
②方向：始终指向圆心，与速度方向垂直，时刻发生变化，所以向心力是变力。
①只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。
③向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
注意：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，只能说谁来提供向心力。
④向心力的来源：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。
课堂小结
向心力的大小
②Ft只改变速度大小， Fn只改变速度方向。
①变速圆周运动的物体受到的合外力F不是指向圆心，根据力F产生的效果可以分解为两个互相垂直的分力：跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。
大小公式：
（传动）
（轴动）
变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
③把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做圆周运动的一部分。
课堂小结
感谢您的观看
必修二第六章
6.2向心力
游乐场里的飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？
新课引入
v
v
v
o
做圆周运动的物体，线速度的方向时刻改变。
那么迫使物体做圆周运动的力的方向有何特点呢？
其运动状态在不断变化
根据牛顿第一定律说明物体一定受到了力的作用。
新课讲授
一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。猜想：使小球做圆周运动的力指向什么方向？
新课讲授
FN与G相互抵消，合力为F拉
O
O
G
FN
F拉
小球受力分析
v
v
v
O
F拉
F拉
F拉
合力指向圆心，与速度方向垂直
合力的特点？
结论：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。
向心力
v
v
v
O
F向
F向
F向
①作用：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。
②大小不变，方向时刻发生变化，是变力。
向心力
③向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
向心力
重力、弹力、摩擦力等
注意：
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！！！
谁来提供向心力。
力的性质
力的效果
向心力
地球绕太阳做圆周运动：万有引力提供向心力。
O
O
G
FN
F拉
同理：光滑面上小球做圆周运动：绳子拉力提供向心力。
F引
向心力的来源
④向心力的来源：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。
Fn
F拉
G
飞椅做圆周运动时的向心力Fn则是由绳子斜向上方的拉力F和所受重力G的合力提供的。
也可以说是拉力的分力F1提供的。
F1
F2
向心力
典型例题
例1.如图所示，某同学乘汽车以恒定的速率通过一个弧形拱桥，关于该同学通过拱形桥最高点时所受的合外力，下列判断正确的是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向前 D．为零
B
思考：做圆周运动的物体所受向心力的大小与哪些因素有关系？
绳子长度、物体的质量，转速
向心力的大小
实验探究向心力大小的表达式
改变半径
思考：实验中如何控制变量？
向心力的大小
（传动）
（轴动）
实验表明，向心力的大小可以表示为：
通过角速度与线速度关系： v=wr
通过角速度与周期的关系
向心力的大小
典型例题
例2.物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A．物体必须受到恒力的作用
B．物体所受合力必须等于零
C．物体所受合力的大小可能变化
D．物体所受合力的大小不变，方向不断改变
D
典型例题
例3.如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B、C与台面间动摩擦因数均为μ，A、C的质量均为m，B质量为3m，A、B离轴为R、C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）
A．C物的向心加速度是B物的2倍
B．C物所受静摩擦力最大
C．当圆台转速缓慢增加时，C最先滑动 D．当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动
AC
仔细观察运动员掷链球时,链球越来越快最后放手，刚开始链球的速度是零，且做圆周运动。这是否说明向心力改变了速度大小？
O
O
Fn
Ft
F合
v
Fn
Ft
v
F合
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
夹角小于90
夹角大于90
变速曲线运动受力特点
例4：一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。甲乙丙丁分别画出了汽车转弯时所受的合力F的四种方向，你认为正确的是哪个？
M达到N速度减小，所以合力与速度方向夹角为锐角。故选丙。
典型例题
例5.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
典型例题
（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中 的方法；
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
（2）在探究向心力的大小与质量关系时，要保持不变的是 （填选项前的字母）。
A．和 B．和 C．和 D．和
（3）图中所示是在探究向心力的大小与 （填选项前的字母）。
A．质量的关系 B．半径的关系 C．角速度的关系
（4）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 （填选项前的字母）。
A． B． C． D．
典型例题
C
A
C
B
把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做圆周运动的一部分。
r1
r2
v
v
如何研究曲线运动
一、向心力
做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力。
②方向：始终指向圆心，与速度方向垂直，时刻发生变化，所以向心力是变力。
①只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。
③向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
注意：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，只能说谁来提供向心力。
④向心力的来源：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。
课堂小结
向心力的大小
②Ft只改变速度大小， Fn只改变速度方向。
①变速圆周运动的物体受到的合外力F不是指向圆心，根据力F产生的效果可以分解为两个互相垂直的分力：跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。
大小公式：
（传动）
（轴动）
变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
③把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做圆周运动的一部分。
课堂小结
感谢您的观看