2020-2021学年鲁科版高一物理必修2第4章第2节向心力与向心加速度课件

第2节 向心力与向心加速度 知识回顾 描述圆周运动的物理量有哪几个？他们之间有什么联系？ 一、向心力概念 实验1：小球在光滑的桌面上做近似匀速圆周运动时受到哪几个力的作用，合力是什么，有什么作用？ 实验2：小物块跟随课本转动时，物块做什么运动？受到哪几个力的作用，哪些力维持这个运动？ 一、向心力概念 研究 对象 实验 运动 状态 使物体 圆周运 动的力 方向 小球 匀速 圆周 运动 小物块 拉力 静摩 擦力 始终 沿着 半径 指向 圆心 1.定义： 做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用。这个力叫做向心力。 一、向心力概念 1.定义：做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用。这个力叫做向心力。 2.特点：始终指向圆心，总是与运动方向垂直。 3.效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。 4.向心力是根据效果命名的，故受力分析时向心力不存在。 向心力是不是等同于合外力呢？ · F v O F v F v 一、向心力概念 向心力是不是等同于合外力呢？ 匀速 圆周运动 非匀速 圆周运动 向心力=合外力 Fτ改变速度大小 Fn改变速度方向 Fn只改变速度方向 不改变速度大小 一、向心力概念 向心力≠合外力 vA Fn vA F合 Fn Fτ 课堂练习 r θ O G F合 F μ r G f静 N 课堂练习 二、向心力的大小 （1）体验向心力的大小 猜想：向心力的大小 可能与什么因素有关 质量、 半径、 角速度 （2）科学探究 试验方法：控制变量法 （2）科学探究 （采用控制变量法） 标尺 长槽 短槽 挡板 手柄 变速塔轮 G N F 二、向心力的大小 （2）科学探究 （采用控制变量法） G N 小球静止 手推挡板 二、向心力的大小 （2）科学探究 （采用控制变量法） G 匀速圆周运动 FN F´ F 二、向心力的大小 （2）科学探究 （采用控制变量法） 不变的物理量 改变的物理量 观察结果 1 2 3 ω ,m r r ,ω m r ,m ω m越大，F向越大 r越大，F向越大 ω越大，F向越大 实验结论：F向随r 、ω 、m的增大而增大 二、向心力的大小 （2）科学探究 （采用控制变量法） 结论: 物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。 公式：