6.2向心力课件（共27张PPT）高一上学期物理人教版（2019）必修第二册

(共27张PPT)
一、描述圆周运动快慢的物理量
复习回顾
6.1圆周运动
1.线速度
单位:m/s
线速度是矢量，它既有大小，也有方向
2.角速度
单位:rad/s
5.转速(n)
单位：r/s 、r/min
3.周期(T） 单位:s
4.频率（f） 单位：Hz或s-1
v =
Δt
Δs
ω=
Δt
Δ
θ
二、描述圆周运动快慢的物理量间的关系
三、传动装置的两个结论
复习回顾
6.1圆周运动
v =
T
2πr
ω=
T
2π
v = ωr
1.同一传动装置，各轮边缘上的点线速度大小相等.
2.同一转动物体上各点的角速度相同.
6.2 向心力
如果将地球绕着太阳的运动看做是匀速圆周运动，地球受到太阳的引力在整个运动过程中方向有什么特点？
F引
F引
F引
O
1.如果绳子断了，小球还能做匀速圆周运动吗？为什么？
2.在运动过程中，竖直方向的重力与支持力是什么关系？绳子给小球的作用力在整个运动过程中有什么特点？
G
FN
FT
O
FT
FT
1.物块在水平圆盘上随圆盘做匀速圆周运动，如果圆盘光滑，物块还能做圆周运动吗？什么力对物块做圆周运动起了作用？
2.物块与小球都做匀速圆周运动，它们的受力是否也相似？你想到了什么？
G
FT
O
1.小球在细绳的牵引下在空中做匀速圆周运动，小球运动轨迹的圆心在哪？
2.小球的受力是否也有前三例共同的特点？
F合
2.方向：
1.定义：
一、向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力.
总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化.
3.作用效果：
仅改变速度的方向
实例中物体是否真的受到一个指向圆心的力？
O
O
小球受力分析：
轻绳系一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源？
O
G
FN
FT
向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。
Fn= F合= FT
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动,小球向心力的来源
Fn= F合= Ff
由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。
即圆盘对木块的静摩擦力Ff
ω
O
G
FN
Ff
G
Ff
FN
ω
物块随着圆桶一起匀速转动时，物块向心力的来源
Fn= F合= FN
G
FT
O
1.小球在细绳的牵引下在空中做匀速圆周运动，小球向心力的来源？
F合
θ
Fn= F合= mgtanθ
G
FT
O
1.小球在细绳的牵引下在空中做匀速圆周运动，小球向心力的来源？
2.从力的分解的角度看，向心力的来源又是什么力提供的？
θ
Fn= F合= mgtanθ
Fn= FTsinθ
FTcosθ=mg
2.方向：
1.定义：
一、向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力.
总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化.
3.作用效果：
仅改变速度的方向
注意：向心力并不是物体实际受到的力而是由其他力来提供的.向心力可以是弹力、摩擦力、引力中的任一个力、也可以是某几个力的合力或者某一个力的分力，它是一个效果力.
【当堂检测】1.关于向心力说法中正确的是
A.物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力
B.向心力不改变速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体所受向心力是不变的
D.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力
B
2.方向：
1.定义：
一、向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力.
总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化.
3.作用效果：
仅改变速度的方向
注意：向心力并不是物体实际受到的力而是由其他力来提供的.向心力可以是弹力、摩擦力、引力中的任一个力、也可以是某几个力的合力或者某一个力的分力，它是一个效果力.
4.大小：
【当堂检测】2.甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
c
二、变速圆周运动和一般曲线运动
阅读课本P29思考回答以下问题：
⑴ 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？
变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？
v
1.做变速圆周运动的物体所受的合力特点：
F
Fn
Ft
Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.
Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
加速
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而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。在注意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。
r1
r2
2.处理一般曲线运动的方法：
【巩固训练】1.半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？
解：小橡皮受力分析如图
小橡皮恰不下落时， Ff=mg
其中：Ff=μFN
而由向心力公式： FN=mω2r
解以上各式得：
G
Ff
FN
【巩固训练】2.(多选)质量为m的小球，用长为 l 的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到右侧某一位置释放，当小球第一次通过最低点P时
A.小球速率突然减小
B.小球角速度突然增大
C.小球向心加速度突然增大
D.摆线上的张力突然增大
BCD
【巩固训练】3.(多选)A、B两个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量为m，B的质量为2m，A离轴为R/2，B离轴为R，则当圆台旋转时(设A、B都没有滑动，如下图所示)
A.B的向心加速度是A的向心加速度的两倍
B.B的静摩擦力是A的静摩擦力的两倍
C.当圆台转速增加时，A比B先滑动
D.当圆台转速增加时，B比A先滑动
A
B
G
FN
FfA
AD
匀速圆周运动
变速圆周运动
Fn是F合的指向圆心方向的分力
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。
物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。
小结