6.2向心力（共22张ppt）物理人教版（2019）必修第二册

(共22张PPT)
向心力
上节回顾
做圆周运动的物体，其运动状态在不断变化，说明物体一定受到力的作用。
观察链球的运动，当运动员松开手后链球的运动是如何的？
你认为链球做圆周运动的力指向何方？
匀速圆周运动
线速度的大小处处相等的圆周运动叫做匀速圆周运动
匀速圆周运动的速度方向在不断变化
是一种变速运动
必然具有加速度
做匀速圆周运动的物体所受合外力不为零
光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？
FN=G
合力指向圆心
匀速圆周运动的物体向心力方向，根据牛顿第二定律，加速度方向和合外力方向一致指向圆心
若所受合力与线速度夹锐角
这个力对物体线速度起推动作用
若所受合力与线速度夹钝角
这个力对物体线速度起阻碍作用
做匀速圆周运动的物体的合力与线速度垂直，即指向圆心
用圆锥摆粗略验证向心力
小球受到哪些力的作用？
向心力由什么力提供？
r
θ
O
G
F合
F
向心力由拉力F和重力G的合力提供
v
F
v
F
v
F
人 造 卫 星 绕 地 球 运 行时，也应受到向心力的作用
向心力
定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）
②向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小
③向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。
Fn = mrω2
Fn = mvω
Fn = mv2 /r
Fn = mr(2π/T)2
公式：
O
小球受力分析：
O
G
FN
F
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。
F向= F合= F
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
F向= F合= f
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f
ω
O
G
FN
Ff
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
G
Ff
FN
ω
物块随着圆桶一起匀速转动
物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
θ
O'
O
R
ω
θ
ω
θ
m
m
O
r
mg
FN
F合
mg
FN
F合
F合＝mg tanθ
竖直方向:FN cosθ＝mg
水平方向:F合=mω2r
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2 R sinθ
沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
⑵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。
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 ，只能说某个力或某几个力提供了向心力。
做变速圆周运动的物体所受的力
F
Fn
Ft
加速
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.
同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动 ，匀速圆周运动切向加速度为零。
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
处理一般曲线运动的方法：
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
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
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
Fn=m
v2
r
Fn=m rω2
Fn =m r
4π2
T 2
指向圆心
改变速度的方向
向心力的方向：
向心力的作用效果：
向心力的大小
变速圆周运动中的合力并非向心力
课堂小结
THANKS
谢谢聆听