6.2向心力—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件（14张PPT）
文档属性
| 名称 | 6.2向心力—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件（14张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-07 21:55:49 | ||
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文档简介
(共13张PPT)
6.2向心力
第六章
圆周运动
一个小球在细线的牵引下，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动（小球与桌面上的阻力很小，可以忽略不计）。小球受到哪几个力作用？什么力使小球做匀速圆周运动？该力的方向指向何方？
G
FN
F
O
FN与G相平衡，所以合力为F,方向指向圆心。
O
F
F
F
V
V
V
圆锥摆
用长为L的细绳一端固定，另一端系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ。
飞椅模型
圆锥摆
O'
O
θ
l
m
mg
F合
T
O'
O
θ
l
m
mg
T
TX
Ty
用长为L的细绳一端固定，另一端系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，小球受到哪几个力作用？什么力使小球做匀速圆周运动？该力的方向指向何方？
大量实例都表明:
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做向心力
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。
v
v
v
Fn
Fn
Fn
2.方向：指向圆心，向心力方向与速度方向垂直。
3.作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。
一、向心力
向心力是根据力的作用效果命名的，它是由某个力或几个力的合力或某个力的分力提供的。
探究向心力大小的表达式
1.定性实验：感受向心力
（1）沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。
初步结论：向心力的大小与物体的质量、角速度、轨道半径等因素有关系。
（2）依次改变沙袋质量、沙袋转动的速度、绳的长度等，感受向心力的变化。
二、向心力大小
2.
定量实验：向心力Fn的大小与物体的质量m、角速度ω、轨道半径r有怎样的关系呢？
向心力演示器
实验过程：控制变量的方法
（1）在角速度、轨道半径不变的条件下，探究向心力与质量的关系：
实验结论：在ω、r不变的条件下，
Fn
∝
m
ω1:ω2
r1:r2
m1:m2
F1:F2
实验一
1:1
1:1
1:2
1:2
二、向心力大小
（2）在角速度、质量不变的条件下，探究向心力与轨道半径的关系：
ω1:ω2
r1:r2
m1:m2
F1:F2
实验二
1:1
1:1
2:1
2:1
实验结论：在ω、m不变的条件下，
Fn
∝
r
（3）在质量、轨道半径不变的条件下，探究向心力与角速度的关系：
ω1:ω2
r1:r2
m1:m2
F1:F2
实验三
1:1
1:1
1:2
1:4
实验结论：在m、r不变的条件下，
Fn
∝
ω2
精确的实验表明，向心力的大小可以表示为：Fn＝mω2r
n
向心力表达式
一个小球在光滑竖直圆轨道内做圆周运动。小球受到哪几个力作用？小球是不是做匀速圆周运动？
一个小球在光滑竖直圆轨道内做圆周运动。小球受到哪几个力作用？小球是不是做匀速圆周运动？
mg
FN
Fn
Ft
小球上升过程
小球下降过程
mg
FN
Fn
Ft
合力不指向圆心（
F合
≠
Fn
）
切线分力改变速度大小
径向分力改变速度方向
变速圆周运动（v大小变化）
三、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。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，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来处理了。
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，图中甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为哪种是正确的？
v
Ft
Ft
Fn
Fn
丙图正确
v
v
v
向心力
方向：指向圆心
圆周运动受力特点
来源：按效果命名的
变速圆周运动：合力不指向圆心
作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小
大小：
匀速圆周运动：合力一定指向圆心
定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。
6.2向心力
第六章
圆周运动
一个小球在细线的牵引下，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动（小球与桌面上的阻力很小，可以忽略不计）。小球受到哪几个力作用？什么力使小球做匀速圆周运动？该力的方向指向何方？
G
FN
F
O
FN与G相平衡，所以合力为F,方向指向圆心。
O
F
F
F
V
V
V
圆锥摆
用长为L的细绳一端固定，另一端系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ。
飞椅模型
圆锥摆
O'
O
θ
l
m
mg
F合
T
O'
O
θ
l
m
mg
T
TX
Ty
用长为L的细绳一端固定，另一端系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为θ，小球受到哪几个力作用？什么力使小球做匀速圆周运动？该力的方向指向何方？
大量实例都表明:
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做向心力
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。
v
v
v
Fn
Fn
Fn
2.方向：指向圆心，向心力方向与速度方向垂直。
3.作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。
一、向心力
向心力是根据力的作用效果命名的，它是由某个力或几个力的合力或某个力的分力提供的。
探究向心力大小的表达式
1.定性实验：感受向心力
（1）沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。
初步结论：向心力的大小与物体的质量、角速度、轨道半径等因素有关系。
（2）依次改变沙袋质量、沙袋转动的速度、绳的长度等，感受向心力的变化。
二、向心力大小
2.
定量实验：向心力Fn的大小与物体的质量m、角速度ω、轨道半径r有怎样的关系呢？
向心力演示器
实验过程：控制变量的方法
（1）在角速度、轨道半径不变的条件下，探究向心力与质量的关系：
实验结论：在ω、r不变的条件下，
Fn
∝
m
ω1:ω2
r1:r2
m1:m2
F1:F2
实验一
1:1
1:1
1:2
1:2
二、向心力大小
（2）在角速度、质量不变的条件下，探究向心力与轨道半径的关系：
ω1:ω2
r1:r2
m1:m2
F1:F2
实验二
1:1
1:1
2:1
2:1
实验结论：在ω、m不变的条件下，
Fn
∝
r
（3）在质量、轨道半径不变的条件下，探究向心力与角速度的关系：
ω1:ω2
r1:r2
m1:m2
F1:F2
实验三
1:1
1:1
1:2
1:4
实验结论：在m、r不变的条件下，
Fn
∝
ω2
精确的实验表明，向心力的大小可以表示为：Fn＝mω2r
n
向心力表达式
一个小球在光滑竖直圆轨道内做圆周运动。小球受到哪几个力作用？小球是不是做匀速圆周运动？
一个小球在光滑竖直圆轨道内做圆周运动。小球受到哪几个力作用？小球是不是做匀速圆周运动？
mg
FN
Fn
Ft
小球上升过程
小球下降过程
mg
FN
Fn
Ft
合力不指向圆心（
F合
≠
Fn
）
切线分力改变速度大小
径向分力改变速度方向
变速圆周运动（v大小变化）
三、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。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，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来处理了。
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，图中甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为哪种是正确的？
v
Ft
Ft
Fn
Fn
丙图正确
v
v
v
向心力
方向：指向圆心
圆周运动受力特点
来源：按效果命名的
变速圆周运动：合力不指向圆心
作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小
大小：
匀速圆周运动：合力一定指向圆心
定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。