2014-2015学年人教版高中物理必修2课件 第五章 第6节 向心力（29张PPT）
文档属性
| 名称 | 2014-2015学年人教版高中物理必修2课件 第五章 第6节 向心力（29张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-03-30 13:01:37 | ||
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文档简介
课件29张PPT。向 心 力学习目标：
1.理解向心力的概念。
2.知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算。
3.知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。 第6节重点
理解向心力的概念和公式的建立。 理解向心力的公式，并能用来进行计算。 理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
难点
理解向心力的概念和公式的建立。 理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。重点难点提出问题1.钢球在水平面内做匀速圆周运动，是什么力使钢球做圆周运动？这个力的方向怎样？结论:（1）绳的拉力方向始终指向圆心，提供向心力。
（2）向心力：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力。
由牛顿第二定律F＝ma知：物体的加速度不为零，则所受的作用力必不为零。
（3）匀速圆周运动的向心力方向：指向圆心，同向心加速度方向相同。 一、向心力2.向心力的大小与什么因素有关？请你结合已知的向心加速度和牛顿第二定律知识，探究做匀速圆周运动的向心力公式？?提出问题一、向心力说明：
（1）匀速圆周运动的物体所受向心力大小不变，方向不断改变，始终指向圆心，故匀速圆周运动为变加速运动。
（2）匀速圆周运动的物体所受向心力由物体的合外力提供。
提出问题3.（1）实验器材有哪些？
（2）简述实验原理（怎样达到验证的目的）。
（3）实验过程中要注意什么？
（4）实验过程中产生误差的主要原因有哪些？一、向心力?典型例题例1 下列关于向心力的说法正确的是（ ）
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
解析：向心力始终与物体速度垂直，它不改变速度大小，只改变速度的方向，A对。做匀速圆周运动物体的合外力始终指向圆心，等于向心力，B对。做匀速圆周运动物体的向心力大小不变，方向时刻改变，为变力，C错。物体因向心力的作用才做匀速圆周运动，D错。
答案：AB提出问题 4.分析下列运动的受力情况，看看向心力是由什么力提供的？ （1）地球绕太阳近似做匀速圆周运动。 （2）小铁块随水平转盘一起做匀速圆周运动。 （3）小木块在竖直圆筒内随圆筒一起做匀速圆周运动。 结论：
（1）地球与太阳间的吸引力。
（2）静摩擦力。
（3）弹力。
归纳总结：
向心力的来源：向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供，也可以由它们的合力，或某个力的分力提供。
典型例题例2 一圆盘可绕通过圆盘的中心O且垂直于盘面
的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随
圆盘一起运动——做匀速圆周运动，如图所示，
则关于木块A的受力，下列说法正确的是（ ）
A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反
C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同解析：由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以，它在竖直方向上受重力和支持力作用而平衡，而木块在水平面内做匀速圆周运动，其所需向心力由静摩擦力提供，且静摩擦力的方向指向圆心O，选项C正确。
答案：C
典型例题例3 长为L的细线，拴一质量为m的小球，
一端固定于O点，让其在水平面内做匀
速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆
运动），如图所示。当摆线L与竖直方向
的夹角是α时，求：
（1）线的拉力F；
（2）小球运动的线速度的大小；
（3）小球运动的角速度及周期。?解题规律总结：分析圆周运动问题的一般方法：
①确定做圆周运动物体的研究对象。
②确定物体圆周运动的轨道平面、圆心、半径及轨道。
③按通常的方法，对研究对象进行受力分析，从中确定出哪些力起到了向心力作用，即组成向心力。
④选用合适的向心力公式，建立方程来求解，有些问题需运用几何知识建立辅助方程来帮助求解。
一般圆周运动向心力的分析典型例题例4 如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的球A、B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A.球A的线速度必大于球B的线速度
B.球A的角速度必小于球B的角速度
C.球A的运动周期必小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力?二、变速圆周运动和一般曲线运动提出问题1.变速圆周运动的向心力
（1）钢球从释放到最低点的运动过程中，钢球的速度大小如何变化，钢球的运动是匀速圆周运动吗？
（2）钢球在摆动过程中受几个力作用，合外力指向圆心吗？
（3）钢球在摆动过程中合外力与向心力是怎样的关系？??典型例题例5 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解析：如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力作用，向心力是指向圆心方向的合外力。因此，它可以是小球所受合外力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力，选C、D。
答案：CD
?典型例题?巩固练习1.如图所示，小球在一细绳的牵引下，在光滑桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（ C ）
A.受重力、支持力和向心力的作用
B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用
C.受重力、支持力和拉力的作用
D.受重力和支持力的作用巩固练习2.如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（ B ）
A.受到四个力的作用
B.所需的向心力由支持力提供
C.所需的向心力由重力提供
D.所需的向心力由静摩擦力提供巩固练习3.一个做匀速圆周运动的物体若保持其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需的向心力是 N。（20）布置作业
1、教材 “问题与练习”第1、2、3题
2、完成[课时学案]中交流讨论的内容
1.理解向心力的概念。
2.知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算。
3.知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。 第6节重点
理解向心力的概念和公式的建立。 理解向心力的公式，并能用来进行计算。 理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
难点
理解向心力的概念和公式的建立。 理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。重点难点提出问题1.钢球在水平面内做匀速圆周运动，是什么力使钢球做圆周运动？这个力的方向怎样？结论:（1）绳的拉力方向始终指向圆心，提供向心力。
（2）向心力：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力。
由牛顿第二定律F＝ma知：物体的加速度不为零，则所受的作用力必不为零。
（3）匀速圆周运动的向心力方向：指向圆心，同向心加速度方向相同。 一、向心力2.向心力的大小与什么因素有关？请你结合已知的向心加速度和牛顿第二定律知识，探究做匀速圆周运动的向心力公式？?提出问题一、向心力说明：
（1）匀速圆周运动的物体所受向心力大小不变，方向不断改变，始终指向圆心，故匀速圆周运动为变加速运动。
（2）匀速圆周运动的物体所受向心力由物体的合外力提供。
提出问题3.（1）实验器材有哪些？
（2）简述实验原理（怎样达到验证的目的）。
（3）实验过程中要注意什么？
（4）实验过程中产生误差的主要原因有哪些？一、向心力?典型例题例1 下列关于向心力的说法正确的是（ ）
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
解析：向心力始终与物体速度垂直，它不改变速度大小，只改变速度的方向，A对。做匀速圆周运动物体的合外力始终指向圆心，等于向心力，B对。做匀速圆周运动物体的向心力大小不变，方向时刻改变，为变力，C错。物体因向心力的作用才做匀速圆周运动，D错。
答案：AB提出问题 4.分析下列运动的受力情况，看看向心力是由什么力提供的？ （1）地球绕太阳近似做匀速圆周运动。 （2）小铁块随水平转盘一起做匀速圆周运动。 （3）小木块在竖直圆筒内随圆筒一起做匀速圆周运动。 结论：
（1）地球与太阳间的吸引力。
（2）静摩擦力。
（3）弹力。
归纳总结：
向心力的来源：向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供，也可以由它们的合力，或某个力的分力提供。
典型例题例2 一圆盘可绕通过圆盘的中心O且垂直于盘面
的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随
圆盘一起运动——做匀速圆周运动，如图所示，
则关于木块A的受力，下列说法正确的是（ ）
A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反
C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同解析：由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以，它在竖直方向上受重力和支持力作用而平衡，而木块在水平面内做匀速圆周运动，其所需向心力由静摩擦力提供，且静摩擦力的方向指向圆心O，选项C正确。
答案：C
典型例题例3 长为L的细线，拴一质量为m的小球，
一端固定于O点，让其在水平面内做匀
速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆
运动），如图所示。当摆线L与竖直方向
的夹角是α时，求：
（1）线的拉力F；
（2）小球运动的线速度的大小；
（3）小球运动的角速度及周期。?解题规律总结：分析圆周运动问题的一般方法：
①确定做圆周运动物体的研究对象。
②确定物体圆周运动的轨道平面、圆心、半径及轨道。
③按通常的方法，对研究对象进行受力分析，从中确定出哪些力起到了向心力作用，即组成向心力。
④选用合适的向心力公式，建立方程来求解，有些问题需运用几何知识建立辅助方程来帮助求解。
一般圆周运动向心力的分析典型例题例4 如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的球A、B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A.球A的线速度必大于球B的线速度
B.球A的角速度必小于球B的角速度
C.球A的运动周期必小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力?二、变速圆周运动和一般曲线运动提出问题1.变速圆周运动的向心力
（1）钢球从释放到最低点的运动过程中，钢球的速度大小如何变化，钢球的运动是匀速圆周运动吗？
（2）钢球在摆动过程中受几个力作用，合外力指向圆心吗？
（3）钢球在摆动过程中合外力与向心力是怎样的关系？??典型例题例5 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解析：如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力作用，向心力是指向圆心方向的合外力。因此，它可以是小球所受合外力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力，选C、D。
答案：CD
?典型例题?巩固练习1.如图所示，小球在一细绳的牵引下，在光滑桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（ C ）
A.受重力、支持力和向心力的作用
B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用
C.受重力、支持力和拉力的作用
D.受重力和支持力的作用巩固练习2.如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（ B ）
A.受到四个力的作用
B.所需的向心力由支持力提供
C.所需的向心力由重力提供
D.所需的向心力由静摩擦力提供巩固练习3.一个做匀速圆周运动的物体若保持其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需的向心力是 N。（20）布置作业
1、教材 “问题与练习”第1、2、3题
2、完成[课时学案]中交流讨论的内容