(共24张PPT)
第二节
向心力
第六章
圆周运动
2020-2021学年度人教版高中物理必修2
1．知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源。
2．通过实验，理解向心力的大小与哪些因素有关，能运用向心力公式进行计算。
3．知道向心加速度及其公式，能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。
学习目标
目录
01
03
02
向心力
向心力的大小
变速圆周运动和一班曲线运动的受力特点
学习目录
如果物体不受力，它会做什么运动？
匀速圆周运动的实质是什么?
提示：匀速直线运动或静止。
提示：变速曲线运动。
变速运动就意味什么？
提示：加速度不为零或合力不为零。
那么做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点？
01
02
03
新课导入
地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?
应该受到指向太阳的引力作用
小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?
小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心
01
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一、向心力
一、向心力
女运动员受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?
重力、支持力，男运动员给她的拉力，指向圆心。
观看视频
一、向心力
这个拉力——向心力有什么特点呢？
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。用Fn
表示。
（1）向心力方向时刻发生变化（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）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以向心力是变力
O
F
F
F
v
v
v
2.向心力的特点
1.定义
一、向心力
那么向心力是怎样产生的他是物体受到的吗？
ω
O
r
（5）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。
（4）向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性
质的力来命名的。
2.向心力的特点
一、向心力
3.向心力的来源实力分析
F
G
Fn
θ
ω
θ
m
O
r
mg
FN
Fn
y
x
O'
O
R
θ
ω
m
mg
FN
F合
y
x
Fn＝mg
tanθ
二、向心的大小
我们已经知道向心力的方向，来源及特点。那向心力的大小与哪些物理量有关呢？
观看视频
二、向心的大小
实验结论：
ω，R一定，F与ｍ成正比
m，Ｒ一定，F与ω成正比
m，
ω一定，F与Ｒ成正比
你还能推导出其他向心力的公示么？
常用的三个公式
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
观察图片，看看链球加速运动时，绳子的拉力与链球的运动方向是否垂直？用绳子拉着沙袋做变速圆周运动，看看绳子与沙袋运动方向是否垂直？
1.变速圆周运动的受力特点
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
F
Fn
加速
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。
当物体做圆周运动的线速度逐渐减小时，物体所受合力的方向与速度方向的夹角是大于
90°还是小于
90°呢？
1.变速圆周运动的受力特点
三、变速圆周运动和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，可以称为一般的曲线运动。
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。
2.一般曲线运动的受力特点
2、向心力的作用效果：
改变速度的方向
3、向心力的大小
Fn=m
v2
r
Fn=m
rω2
1、向心力的方向：
指向圆心
4、变速圆周运动中的合力并非向心力
课堂小结
1.(多选)下面关于向心力的叙述中，正确的是（
）
A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力
B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力
D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小
BCD
课堂练习
2.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供(
)
A.重力
B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
B
3.如图，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？
解析：小橡皮受力分析如图。
小橡皮恰不下落时，有：
Ff=mg
其中：Ff=μFN
而由向心力公式：
FN=mω2r
解以上各式得：
G
Ff
FN
4.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成θ角，则以下正确的是(
)
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtangθ
D.摆球做匀速圆周运动的周期
F
B
C
D
5.如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块A，它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是(
)
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
C
6.长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线上端固定，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图11所示，求细线与竖直方向成θ角时：(重力加速度为g)
(1)细线中的拉力大小；
解析 小球受重力及细线的拉力两力作用，如图所示，竖直方向FTcos
θ＝mg，故拉力
FT＝
(2)小球运动的线速度的大小.
解析 小球做圆周运动的半径r＝Lsin
θ，向心力Fn＝FTsin
θ＝mgtan
θ，
谢谢聆听
