6.2向心力—【新教材】人教版（2019）高中物理必修二课件

6.2向心力 【问题】 游乐场里有各种有趣的游戏项目。空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？ 一、向心力 一、向心力 做圆周运动的物体，其运动状态不断变化，说明物体一定受到了力的作用，那么迫使物体做圆周运动的力，其方向有什么特点呢？ 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 T O F F F V V V 小球受力分析： 结论：做匀速圆周运动的小球，合外力指向圆心， 与速度v垂直 做圆周运动的物体，其运动状态在不断变化，说明物体一定受到了力的作用。 那么迫使物体做圆周运动的力的方向有何特点呢？ 一、向心力（Fn）： 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。 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。 O F F F v v v O 应该强调的是，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。它是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。例如，地球绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，太阳对地球的引力提供向心力 ； 在本节的“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。 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 F向= F合= Ff 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Ff ω O G FN Ff 小球向心力的来源? 匀速圆周运动实例分析——向心力的来源 静摩擦力方向的判别：为什么指向圆心呢？ 原因：随圆盘转动的物体具有相对于圆心被甩出去的趋势，而静摩擦力方向与相对运动趋势相反，所以静摩擦力的方向是时时刻刻指向圆心的。 物体随盘做匀速圆周运动 G Ff FN ω 讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源? 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