2.2向心力与向心加速度 课件 (共17张PPT) 高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

(共17张PPT)
问题1
视频中链球在运动员的牵引下做什么运动？
问题2
运动员放手前链球为什么都绕圆心做圆周运动而没有沿切线方向飞出？
一、感受向心力
如图所示,绳的一端系一小球,另一端用手固定,让小球在近似光滑的桌面上做匀速圆周运动。
(1)此时牵绳的手有什么感觉
(2)小球受到的合外力方向如何变化
(3)松手后，小球还能继续做圆周运动吗
受力分析
竖直方向的FN与G相平衡，所以合力为绳子的拉力F，绳子拉力提供向心力。
G
F
FN
F
F
F
v
v
v
O
做出做匀速圆周运动的小球运动的俯视图，观察并分析力与运动：
结论：做匀速圆周运动的物体，合外力F提供向心力，且F方向指向圆心，与速度v的方向垂直，此时F只改变速度的方向，不改变速度的大小。
二、向心力效果
2. 方向特点：向心力的方向始终与v垂直，并指向圆心。向心力的方向时刻发生变化，是变力。
3. 性质：向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力。向心力可以由某一个力提供，也可以由某个力的分力提供，或者由合力提供。
1. 定义：物体做匀速圆周运动时所受合外力的方向始终指向轨迹的圆心,这个指向圆心的合外力称为向心力。
三、向心力
如图所示,杯子在圆桌面转盘随转盘转动做匀速圆周运动，杯子受到哪些力？什么力提供向心力？
受力分析
竖直方向的FN与G相平衡，所以合力为转盘给杯子的静摩擦力f，静摩擦力f提供向心力。
分析：如图所示，游乐场里的旋转秋千,什么力提供向心力？
分析：游乐场里的旋转秋千,由重力和吊绳拉力的合力提供向心力,如图所示
猜想：
质量
转动半径
转动角速度
四、向心力大小与哪些因素有关？
实验：利用向心力演示器(如图所示)，定量探究匀速圆周运动所需向心力的大小与物体的质量、角速度的大小和运动半径之间的关系
1、构造：塔轮，长槽，短槽，弹簧测力套筒，标尺等。
2、使用方法：引导学生探索研究
3、实验方法——控制变量法
实验数据
不变量 变化量大小关系 向心力大小
m，r一定 1= 2/2
m, 一定 r1=2r2
r, 一定 m1 =2m2
F1=2F2
F1=2F2
F1=F2/4
实验结论
(2) m, 一定时，
F

r
(3) r, 一定时，
F

m
(1) m，r一定时，
F

2
即F=kmω2r
当F，m，ω，r的单位都是 国际单位制时，式中的k=1，有 F=mω2r
向心力的大小：
F = mω2r
线速度一定时，向心力与半径成反比
代入式，得
角速度一定时，向心力与半径成正比
1.效果：向心力产生向心加速度，向心加速度大小反映线速度方向变化的快慢。
3.大小：
2.方向： 与向心力方向一致，即总指向圆心。
五、向心加速度
4.注意：向心力和向心加速度的公式也适用于非匀速圆周运动。对于非匀速圆周运动，公式中的a、v、取瞬时值。
5. 匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速曲线运动。
2. 向心力方向特点：向心力方向始终与v方向垂直指向圆心。向心力是变力。
3. 向心力性质：向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力。向心力可以由某一个力提供，也可以由某个力的分力提供，或者由合力提供。
1. 向心力定义：做匀速圆周运动时，指向圆心的合外力称为向心力。
4. 向心力的大小：
F = mω2r
5.向心加速度效果：向心加速度大小反映线速度方向变化的快慢。
6.向心加速度方向： 与向心力方向一致，即总指向圆心。
7.向心加速度大小：
8.注意：向心力和向心加速度的公式也适用于非匀速圆周运动。对于非匀速圆周运动，公式中的a、v、取瞬时值。