6.2向心力 课件-（28张PPT） 高一下学期物理 人教版（2019） 必修第二册

(共28张PPT)
第六章 圆周运动
向心力
高一年级.必修二
圆周运动
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
变速曲线运动
速度改变，一定有加速度
合外力一定不为零
那么匀速圆周运动物体所受的合外力有何特点呢？
做一做：轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
1、感受一下，手受到什么样的力？小球受力是怎样的？
2、若小球转动过程中，突然松开绳子， 会发生什么现象？
做一做：轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
3. 物理意义: 只改变速度的方向，不改变速度的大小.
1. 定义：做圆周运动的物体受到一个始终指向圆心的力的作用，这个力叫做向心力；
2. 方向： 与速度方向垂直，始终沿半径指向圆心；
向心力
注意：向心力是根据效果命名的力，不是物体受到某种性质的力，受力分析时不需要分析向心力，而是分析受力完毕去寻找向心力，只能说某个力或某几个力的合力提供了向心力。
常见匀速圆周运动物体的向心力来源
FN
mg
f
转
盘
静摩擦力 f 提供向心力
常见匀速圆周运动物体的向心力来源
O
θ
圆
锥
摆
O'
FT
mg
F合
重力和拉力的合力提供向心力
常见匀速圆周运动物体的向心力来源
非匀速圆周运动
A
C
B
V0
分析ABC三点向心力来源？
小结：
(1)向心力通常由某一个力，或某个力的分力，或几个力合力所提供。
(2)物体做匀速圆周运动时，向心力是由其所受外力的合力提供的，即匀速圆周运动物体的合力一定指向其圆周的圆心。
通过前面几个实例，你对向心力的来源有何认识？
3、对物体进行受力分析，画出受力分析图，确定指向圆心方向的合力,即确定向心力Fn。
2、明确圆周运动平面，确定运动的轨迹圆、圆心位置0及半径 r。
1、确定研究对象。
分析向心力来源的思路：
向心力的大小
在物理学中，我们认识物理量时可以先定性了解，然后再探究它与不同物理量之间的定量关系。
做一做：感受向心力，猜测向心力的大小与哪些因素有关
结论：向心力的大小与质量、半径以及转动的快慢有关。
向心力演示仪结构介绍
向心力演示仪结构介绍
向心力演示仪结构介绍
实验：探究向心力的表达式
控制变量法
保持r、ω相同
m1：m2=1：2
F1：F2=1：2
F∝ m
保持m、r 相同
ω1：ω2=2：1
F1：F2=4：1
F∝ ω2
保持m、ω相同
r1：r2 = 1：2
F1：F2=1：2
F∝ r
F=mω2r
三、向心力的大小
更加精确的实验表明：物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。即：
Fn＝mω2r
试一试：
根据v、ω、r、T的关系，你能推出向心力的其他表达式吗？
洗衣机甩桶工作时，衣物随圆桶一起匀速转动
已知：衣物的质量为m，摩擦因数为μ，转动半径为R，转速为n
求：弹力N=？
已知：绳长L，小球质量m，绳子与竖直方向夹角为θ，做圆锥摆运动
求：运动的周期
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？
O
O
Fn

F合
v
Fn

v
F合
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
向心分力Fn ，产生向心加速度an，只改变线速度方向。
切向分力Fτ ，产生切向加速度aτ，改变线速度的大小。
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。
四、变速圆周运动
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动称为一般曲线运动。
r1
r2
一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？
可以把这条曲线分割为许多极短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。
这样，在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进行处理了。
五、一般曲线运动的受力特点
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动称为一般曲线运动。
r1
r2
五、一般曲线运动的受力特点
曲率半径：在曲线中的某一小段可视为半径为R的圆上的一段圆弧，称R为该点的曲率半径。
平抛运动，求最高点曲率半径
V0
r
一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。以下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是
√
向心力
做圆周运动的物体受到的始终指向圆心的力；
与速度方向垂直，始终沿半径指向圆心；
只改变速度的方向，不改变速度的大小.
定义：
公式：
方向：
来源：
效果：
向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某个力，或某个力的分力，或几个力的合力所提供。
变速圆周运动和一般的曲线运动