6.2.向心力—人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共69张PPT)

2.向心力 知识导图 核心素养 物理观念：向心力的概念． 科学思维：应用牛顿第二定律推导向心力公式，会计算简单情境中的向心力． 科学探究：(1)探究向心力大小的表达式． (2)圆周运动中合外力与向心力的区别及其作用效果． 科学态度与责任：圆周运动中向心力作用效果在实际问题中的应用. 知识点一　向心力 阅读教材第27～28页“向心力”部分． 1．定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心．这个指向圆心的力就叫作向心力(contripetal force)． 2．方向：始终是沿着 指向 ． 3．来源：(1)向心力是根据力的作用 命名的． (2)向心力是某个力或者几个力的 提供的． 例如，在教材27页“问题”所说的空中飞椅项目中，飞椅与人一起做圆周运动的向心力Fn则是由绳子斜向上方的拉力F和所受重力G的合力提供的． 半径 圆心 效果 合力 知识点二　向心力的大小 阅读教材第28～29页“向心力的大小”部分． 1．实验：探究向心力大小的表达式 (1)实验原理： 转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值． 点透：向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供，也可以由它们的合力或某个力的分力提供． 控制变量法 影响向心力大小的因素比较多，应采用控制变量法进行研究．在让某个因素(如半径)变化的同时，控制其他因素(如质量和角速度)不变，便于找出这个因素影响向心力大小变化的规律．然后依次分别研究其他的影响因素． (2)实验过程： ①保持ω和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与质量m之间的关系(如图2所示)，记录实验数据． ②保持m和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与角速度ω之间的关系(如图3所示)，记录实验数据． ③保持ω和m相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与半径r之间的关系(如图4所示)，记录实验数据． (3)实验结果： ①在质量和角速度一定时，与半径成正比； ②在质量和半径一定时，与角速度的平方成正比； ③在半径和角速度一定时，与质量成正比． 2．表达式 (1)Fn＝ (2)Fn＝ mω2r eq \f(mv2,r) 生活链接： 知