第2节 向心力-2022-2023学年高一物理轻松备课课件（人教版2019必修第二册）

第2节 向心力 思考：天上的卫星和摩天轮里的小动物为什么能绕着一点转呢？ mg FN O T 轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动 mg FN T mg FN T 合力始终有指向圆心 第2节 向心力 对小球受力分析： 绳拉小球: 没有绳拉住，物体能做圆周运动吗？ mg FN f mg FN f 合力始终有指向圆心 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 G T F合 G T 合力始终有指向圆心 第2节 向心力 地球为什么围着太阳转 合力始终有指向圆心 指向圆心的力 3.作用效果： 一、向心力: 2.方向： 1.定义： 与速度垂直，始终指向圆心 只改变速度的方向， 不改变速度的大小. 4.计算式： 第2节 向心力 实验： 体验与猜测： 向心力大小可能与哪些因素有关？ 实验方法 1.F与m的关系： 保持r、ω一定 2.F与r的关系： 保持m、ω一定 3.F与ω的关系： 保持r、m一定 结论: F∝m 结论: F∝r 结论: F∝ω2 F向与 ω有关 m、 r 、 控制变量法 F向=kmω2r F向=mω2r 5 .变式： 指向圆心的力 3.作用效果： 一、向心力: 2.方向： 1.定义： 与速度垂直，始终指向圆心 只改变速度的方向， 不改变速度的大小. 4.计算式： 第2节 向心力 F 向= v2 r m = mvω = 4π2 T2 m r v = ωr 注意：向心力不是一种新的力，它是一种效果力。 二、向心加速度 1.定义： 2.大小： 向心力产生的加速度， 3.方向： a向= F向 m = v2 r = ω2r = 4π2 T2 r 方向总指向圆心 4.物理意义： 描述线速度方向变化的快慢。 第2节 向心力 一、向心力: F 向= v2 r m = mω2r = 4π2 T2 m r =mωv =ωv 这些物体为什么会做匀速圆周运动？ 合力全部指向圆心，提供向心力 三、匀速圆周运动 3.a向大小不变， 2.合力全部提供F向， 1.速度方向时刻改变， 是变速曲线. F向大小不变,方向在变 方向时刻改变， 不是匀变速曲线运动 那变速圆周？ 二、向心加速度 第2节 向心力 一、向心力 G T 那变速圆周？ G T 1.合力一般不等于向心力 四、变速圆周运动 2.合力中指向圆心的部分提供向心力， 产生的a叫向心加速度， 3.合力中跟圆相切的部分提供切向加速度， 改变速度的方向。 改变速度的大小。 T G T G 三、匀速圆周运动 二、向心加速度 第2节 向心力 一、向心力 产生的a叫切向加速度， 五、一般曲线运动 四、变速圆周运动 三、匀速圆周运动 二、向心加速度 第2节 向心力 一、向心力 半径在改变的变速圆周运动 例1： (2014·抚顺高一检测)如图,小物体m与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是(　 　) A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B．摩擦力的方向始终指向圆心O C．重力和支持力是一对平衡力 D．摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力 BCD 小试身手: 1．(2014·安庆高一检测)在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力及摩擦力Ff的图是(　　) A 小试身手: 例2：(2014·新余高一检测)一根长为L＝2.5 m的轻绳两端分别固定在一根竖直棒上的A、B两点，一个 质 量 为m＝0.6 kg的光滑小圆环套在绳子上，当竖直棒以一定的角速 度转动时,圆环以B为圆心在水平面上做匀速 圆周运动，(θ＝37°，g＝10 m/s2)则： (1)此时轻绳上的张力大小等于多少？ (2)竖直棒转动的角速度为多大？ mg T T T 解：对小环进行受力分析 mg= sin370 得： T= 10N T+ Tcos370 = mω2r r+ r cos370 = L 得： ω= (1) (2) 小试身手: 例3：如图所示，一质量为m的木块从光滑的半球形的碗边开始下滑，在木块下滑过程中(　　) A．它的加速度方向指向球心 B．它所受合力就是向心力 C．它所受向心力不断增大 D．它对碗的压力不断减小 C G FN FN G 小试身手: 3. 如图所示，汽车减速经过水平弯路(可看做圆形轨道的一部分)，关于汽车向心力及合外力的分析正确的是(　　) A．汽车拐弯时向心力由汽车方向盘来提供 B．汽车拐弯时向心力由地面来提供，与线速度方向相反 C．汽车拐弯时所受合外力指向圆心方向 D．汽车拐弯时所受合外力可能指向如图虚线方向 D 小试身手: [例4] (多选)关于向心加速度，以下说法正确的是(　　) A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直 B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变