6.2向心力—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件

第六章 圆周运动 2 向心力 平遥县第二中学校 刘壮 向心力 1.如图所示，小球在细绳的牵引下在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。如果绳子断了，小球还能做圆周运动么？为什么？ 2.在运动过程中，竖直方向的重力与支持力是什么关系？绳子给小球的作用力在整个运动过程中有什么特点？ 3.如图所示，物体在水平圆盘上随圆盘做匀速圆周运动。如果圆盘光滑，物块还能做圆周运动么？什么力对物块做圆周运动起了作用？ 4.上图中的小球和下图中的物块运动情况相同吗？它们的受力是否也应该相似？你想到了什么？ 向心力 5.如图所示，小球在细绳的牵引下在空中做匀速圆周运动。小球运动轨迹的圆心在哪里？ 6.图中的小球和前面的小球、物块的运动情况相同吗？它们的受力是否也应该相似？你想到了什么？ 7.图中的小球是否真的受到一个指向圆心的力？从力的合成角度看，这个力是什么？从力的分解角度看，这个力又是什么？ 8.向心力是否一定是一个真实力？向心力是否可以是几个力的合力或某个力的分力？ 向心力 做匀速圆周运动的物体所受合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫做向心力（centripetal force）。 向心力可以是弹力、摩擦力、引力中的任一个力、也可以是某几个力的合力或者某一个力的分力。它是一个效果力。 在分析具体实例时应该先做受力分析，从中“找”出什么力提供了向心力，而不应凭空“画”出向心力。 对于做匀速圆周运动的物体，物体的速度大小不发生改变，因此，所受合力只改变速度的方向。 小游戏：小球拉大球 小球使出什么力量，能拉起大球呢？ 材料：小块橡皮泥、大块橡皮泥、吸管、细线 小游戏：小球拉大球 小球使出什么力量，能拉起大球呢？ 1.将细线穿过吸管 小游戏：小球拉大球 小球使出什么力量，能拉起大球呢？ 2.把两块橡皮泥搓成大小两个球，分别固定在细线两端 小游戏：小球拉大球 小球使出什么力量，能拉起大球呢？ 3.将粘有大块橡皮泥的一端放在下方，发现小橡皮泥被拉了上去 小游戏：小球拉大球 小球使出什么力量，能拉起大球呢？ 4.摆动手腕向上旋转小块橡皮泥球，发现细绳慢慢将大块橡皮泥球拉了起来。 小游戏：小球拉大球 小球使出什么力量，能拉起大球呢？ 5.逐渐增大小橡皮泥的转速，你发现了什么现象？ 向心力的大小 1.在如图所示的向心力演示器中，向心力的大小怎样测量？ 向心力的大小 1.在如图所示的向心力演示器中，向心力的大小怎样测量？ 2.如何改变物体的质量？如何设定轨道半径？ 3.如何控制或测定物体的角速度？ 4.你安排的实验步骤是怎样的？ ①让r和不变，用大小相同的铝球和铁球，研究向心力有质量之间的关系。 ②让m和r不变，将皮带套在不同的转动轮上，研究向心力和角速度之间的关系。 ③让m和不变，将铁球放在不同的位置，研究向心力和半径之间的关系。 向心力的大小 1.在如图所示的向心力演示器中，向心力的大小怎样测量？ 2.如何改变物体的质量？如何设定轨道半径？ 3.如何控制或测定物体的角速度？ 4.你安排的实验步骤是怎样的？ 5.得到了怎样的实验结果？根据已有知识，你还能写出怎样的表达式？ ①当r与ω不变时，F正比于m ②当m与ω不变时，F正比于r ③当m与r不变时，F正比于ω2 变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1.链球运动员在掷出链球之前的过程中，能近似看作圆周运动吗？还是匀速圆周运动吗？ 2.做圆周运动需要什么方向的力？速度变大需要什么方向的力？你能画出相应的图示么？ O O Fn Ft F合 v Fn Ft v F合 速度增大的圆周运动 速度减小的圆周运动 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。 切向力Ft :垂直半径方向的合力。 改变速度的大小。 向心力Fn :沿着半径（或指向圆心） 的合力。 改变速度的方向。 变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1.如图所示，汽车在水平弯曲的道路上行驶时，能近似看作圆周运动吗？它的运动是匀速圆周运动吗？ 2.你能大致分析汽车的受力情况吗？ 3.汽车在如图所示的道路上行驶，如果从速度计读出了汽车运动的速度，为了计算汽车的向心力，还需要知道什么物理量？ 4.向心力公式是否只适用于匀速圆周运动？结合右图进行分析。 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$