人教版（2019）必修二 6.2 向心力 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
6.2 向心力
1.做匀速圆周运动的物体，其线速度方向在不断变化，说明什么？
V
2.使物体做匀速圆周运动的合外力的方向有何特点呢？
思考：
O
2.合外力为？
活动：
mg
FN
F拉
4.这个力的方向？
1.物体受哪些力？
3.哪个力使物体匀速圆周运动？
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向圆心，这个指向圆心的合外力就叫作向心力，符号：Fn
2.方向：始终指向圆周运动圆心，是变力
3.向心力的作用：只改变速度方向，不改变速度大小
O
F
F
F
V
V
O
V
一、向心力
O'
ω
O
θ
l
m
mg
F合
FT
二、向心力的来源
物块随着圆桶一起匀速转动时
小球做匀速圆锥摆运动
G
Ff
FN
ω
小球在光滑漏斗和光滑碗壁上做水平匀速圆周运动
θ
O'
O
R
ω
θ
ω
θ
m
O
r
mg
N
F合
mg
N
F合
m
O
ω
mg
N
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
r
f静
f静
v
v
O
mg
FN
Ff
O
mg
FN
Ff
FN+mg
an
an
受力分析时, 不能画向心力
向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或几个力的合力，或某个力的分力所提供，是根据力的作用效果来命名的一种力。
向心力是不是一种新的性质力？对物体受力分析时要不要画向心力？
练习：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．向心力是线的拉力与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力
D．向心力的方向指向O点
BC
活动：感受向心力
实验器材：
绳子、小球
r
三、向心力的大小
你觉得向心力的大小与哪些因素有关？
猜想：Fn可能与m、 r、 ω有关
定量探究向心力大小
1、实验器材：向心力演示器、两个质量相同的钢球和一个质量小的铝球。
向心力演示器
1
2
4
3
5
8
7
6
向心力演示器的构造：
匀速转动手柄1、变速塔轮2和3、长槽4和短槽5、横臂6、弹簧测力套筒7、标尺8
2.实验方法：控制变量法
当r、 ω一定 Fn与m
当m、ω一定 Fn与r
当m、 r一定 Fn与ω
精确的实验表明：
向心力的大小：
课后练习4
由v=ωr得：
练习：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
练习：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
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
匀速圆周运动所受的合力提供向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？
当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。
切向力Ft ：垂直半径方向的分力
向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）的分力
四、变速圆周运动
练习：在水平地面上，用水平拉力拉着木箱沿圆弧匀速转弯，O点为圆心。能正确的表示拉力F及木箱所受摩擦力f的图是（　　）
A
B
C
D
B
F
F
F
F
O
O
O
O
f
f
f
f
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动。
r1
r2
一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。
五、一般的曲线运动