6.2 向心力 课件-浙江省舟山中学2020-2021学年高一物理人教版（2019）必修第二册

§6.2 向心力 第六章 《圆周运动》 思考：飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到哪些力的作用？合力有什么特点？ 新课引入 空中飞椅 复习提问 (1)匀速圆周运动的运动性质是？ （2）那么做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点？ 匀速圆周运动是变速曲线运动 变速曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。用剪刀将细线剪断，观察小球的运动。你认为使小球做圆周运动的力指向何方？ 1、小球受哪几个力的作用？ 2、合外力有何特点？ 3、若细线突然剪断，将会看到什么现象？ 想一想 做一做 任务一：探究向心力的来源及其命名 G FN F 小球受力分析： O FN与G相抵消，所以合力为F 绳子对球有指向圆心的力F 合力 任务一：探究向心力的来源及其命名 O F F F v v v O 小球受力分析： 结论：做匀速圆周运动的物体，合力始终指向圆心，与速度v垂直 做匀速圆周运动的物体，其运动状态在不断变化，说明物体一定受到了力的作用。 那么迫使物体做匀速圆周运动的合力有何特点呢？ 任务一：探究向心力的来源及其命名 向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力，叫向心力 方向始终指向圆心，并与v垂直 一、向心力 方向时刻发生变化，向心力是变力 注意： F F F v v v O 2.特点： 恒力? 任务一：探究向心力的来源及其命名 为什么? 3.作用效果: 因为在运动方向(切线方向)上所受的合外力为0，这个方向上的加速度也为0，所以速度大小不变，向心力只改变速度方向。 只改变v 的方向,不改变v 的大小 v F F F v v O 任务一：探究向心力的来源及其命名 v v v O Fn Fn Fn 向心力是不是一种新的性质力？即向心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？ 思考： 2.做匀速圆周运动的物体的向心力是由某个力如（重力、弹力、摩擦力等）或者几个力的合力提供，或者是某个力的分力所提供。 1.向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力 任务一：探究向心力的来源及其命名 O F引 F合＝F引 ＝Fn 4.向心力的来源实例分析： 任务一：探究向心力的来源及其命名 （1）人造卫星绕地球运行 （2)木块相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 ω G FN f 木块受到哪些力的作用？ 木块做圆周运动所需向心力由什么力提供？ 想一想 结论: 向心力由静摩擦力f提供 任务一：探究向心力的来源及其命名 F合＝f = Fn 物体随盘做匀速圆周运动 G Ff FN ω (3)物块随着圆桶一起匀速转动 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。 任务一：探究向心力的来源及其命名 思考：物块的受力情况？物块向心力的来源? F合＝FN = Fn （4）圆锥摆做匀速圆周运动 小球受到哪些力的作用？ 向心力由什么力提供？ 想一想 r θ O G=mg F合 F 结论: 向心力由拉力F和重力G的合力提供 任务一：探究向心力的来源及其命名 F合＝mgtanθ = Fn 感受向心力 如图所示，在绳子的一端拴一个小球，另一端握在手中。将手举过头顶，使小球在水平面内做圆周运动。此时，小球所受的向心力近似等于手通过绳对小球的拉力。换用不同质量的小球，并改变小球转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。 猜想： 向心力大小可能与哪些因素有关？ 向心力大小:小球质量、转动速度、转动半径 （1）保持小球转动的速度和绳的长度不变，改变小球的质量，感受向心力的变化。 （2）保持绳的长度和小球的质量不变，改变小球转动的速度，感受向心力的变化。 （3）保持小球的质量和小球转动的速度不变，改变绳的长度，感受向心力的变化。 任务二：探究向心力大小的表达式 实验器材：向心力演示器 匀速转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。挡板对小球的作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球挤压挡板的力使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从标尺上读出，该读数即显示了向心力的大小。 (1).结构及原理 任务二：探究向心力大小的表达式 (2) .实验方法: 控制变量法 1、F与m的关系 保持r、ω一定 保持ω 、m一定 3、F与ω 的关系