6.2 向心力 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第六章 第二节 向心力 人教版必修二 小车为什么能在杯子里“飞檐走壁”？ 新知讲解 小球受到哪几个力作用？你认为使小球做圆周运动的力指向何方？ 研究小球所受合力的方向 思考与讨论 O G FN F O FN与G相平衡，所以合力为F 新知讲解 向心力： 做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力，符号：Fn （方向：指向圆心）是变力 新知讲解 向心力来源 O' ω O θ l m mg F合 FT 向心力是根据力的作用效果命名的，它可以是某一个力或者几个力的合力提供的，是效果力。 新知讲解 感受向心力 做一做 实验器材：绳子、小沙袋 猜想：向心力的大小与质量、半径、转速有关 实验探究 做一做 探究向心力大小的表达式 1、实验器材：向心力演示器、若干质量不同的小钢球 开关 拉力显示器 转速显示器 实验探究 （1）向心力与角速度的关系 将小钢球放在相同半径处。通过调控转速按钮，使转速不同，比较向心力的大小。 n rad/min 60 70 80 90 Fn/N 表1 Fn与ω之间的关系 ω=πn/30 r=o.1m; m=0.015kg 实验探究 （2）向心力与角速度关系 质量与半径不变时，角速度越大，向心力越大，与角速度的平方成正比 Fn与ω2的关系图像 F2 39.4 53.7 82.3 88.7 109.4 r=10cm 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 ω2 rad/s Fn/N 实验探究 （2）向心力与半径的关系 将钢球放在不同半径处，使转速一致，观察显示屏向心力示数，比较向心力的大。 表2 Fn与r之间的关系 r/m 0.06 0.08 0.10 0.12 Fn/N n=60rad/min; m=0.015kg 实验探究 （2）向心力与半径关系 质量与角速度不变时，半径越大，向心力越大，成正比 Fn与r的关系图像 F 0.06 0.08 0.1 0.12 8.64 11.52 14.4 17.28 半径r/m 向心力Fn/N 实验探究 （3）向心力与质量关系 用不同的钢球做实验，分别将它们放在相同半径处，控制转速一致，观察显示屏的数据，比较向心力大小 m/kg 0.015 0.03 0.06 0.12 Fn/N 0.07 0.15 0.31 0.60 表3 Fn与m之间的关系 n=60rad/min ; r=0.1m 实验探究 （3）Fn与m的图像 角速度与半径不变时，质量越大，向心力越大，成正比 Fn与m的关系图表 F 0.015 0.03 0.06 0.12 0.24 7.2 14.4 21.6 28.8 36 质量m/kg 向心力Fn/N 新知小结 精确的实验表明，向心力的大小可以表示为： Fn ＝ mω2r 由：v=ωr 得 Fn=mv2/r 知识应用 重力和支持力的合力为小车做圆周运动提供了向心力。 联系生活 为什么火车在转弯处外轨要高于内轨，若两个轨道一样高会发生什么？ 感 谢 观 看 敬请评委老师批评指正 17 Lavf58.20.100 $$