第2节 向心力（第2课时）（课件）-2023-2024学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

设计人：LWH 第2课时 向心力的分析和向心力公式的应 第6章 QQ:419561425 SZ-LWH 1 2 知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点。 1 会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能用来进行计算。 SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 目 录 CONTENTS 向心力的来源分析和计算 01 变速圆周运动和一般的曲线运动 02 SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 3 01 向心力的来源分析和计算 SZ-LWH 4 导学探究 1.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上有一个相对圆盘静止的物体。 (1)物体需要的向心力由什么力提供？物体所受摩擦力沿什么方向？ 　物体随圆盘转动时受重力、弹力、静摩擦力三个力作用，其中静摩擦力指向圆心提供向心力。 (2)当转动的角速度变大后，物体仍与转盘保持相对静止，物体受到的摩擦力大小怎样变化？ 　当物体转动的角速度变大后，由Fn＝mω2r，需要的向心力增大，静摩擦力提供向心力，所以静摩擦力也增大。 SZ-LWH 一、向心力的来源分析和计算 Sz-lwh Qq:419561425 导学探究 2.如图所示，汽车正在匀速率转弯。 (1)汽车的向心力是由什么力提供的？ 　汽车匀速率转弯，向心力由摩擦力提供。 (2)物体做圆周运动时，它所受的合力提供向心力吗？ 不一定。在匀速圆周运动中，物体所受的合力提供向心力，该合力的大小不变但方向时刻改变；在非匀速圆周运动中，物体所受合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，改变速度的方向，合力在切线方向上的分力改变速度的大小。 SZ-LWH 一、向心力的来源分析和计算 Sz-lwh Qq:419561425 2.向心力的来源分析 在 中，由合力提供向心力。在非匀速圆周运动中，物体合力不是始终指向圆心，合力指向 的分力提供向心力。 匀速圆周运动 圆心 SZ-LWH 核心●归纳 Sz-lwh Qq:419561425 3.几种常见的圆周运动向心力的来源 实例分析 图例 向心力来源 用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动   (俯视图) 提供向心力 物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对于转盘静止   提供向心力 绳的拉力(弹力) 静摩擦力 SZ-LWH 核心●归纳 Sz-lwh Qq:419561425 在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动且未发生滑动   提供向心力 用细绳拴住小球在竖直平面内做圆周运动，当小球经过最低点时   的合力提供向心力 飞机水平转弯做匀速圆周运动 的合力提供向心力 弹力 拉力和重力 空气的作用力和重力 SZ-LWH 核心●归纳 Sz-lwh Qq:419561425 n 由上节课的实验探究及圆周运动参量之间的关系，圆周运动的表达式可表示为 SZ-LWH 核心●归纳 Sz-lwh Qq:419561425 例1 长为L的细线，拴一质量为m的小球(小球可视为质点)，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图所示。当摆线与竖直方向的夹角是α时，求(重力加速度为g)： (1)细线的拉力的大小； (2)小球运动的线速度的大小； (3)小球运动的角速度及周期。 审题指导　(1)应该选择的研究对象是谁？ (2)确定研究对象做圆周运动的轨道平面、圆心、半径。 (3)分析研究对象受到几个力作用？哪些力提供向心力？ (4)根据哪些规律列方程求解？ SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 精练●提能力 解析　如图所示，小球受重力mg和细线的拉力FT。因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心O′，且是沿水平方向。 (1)由平行四边形定则得 (2)小球受到的合力大小为F合＝mgtan α 由几何关系得r＝Lsin α SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 精练●提能力 题 干 SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 精练●提能力 匀速圆周运动问题分析思路 (1)解题指导 凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向心力，而物体所受外力的合力提供向心力。 (2)圆周运动动力学问题的分析思路 SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 精练●提能力 1. (多选)如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，随圆盘一起做匀速圆周运动，则（