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6章　圆周运动 第2节　向心力 1 导入 向心力 向心力 各种圆周运动均受到指向圆心的力，称之为向心力。 环节一：向心力概念的建立 （1）如果细绳突然断了，小球还能做圆周运动吗? 为什么? （2）小球受几个力的作用? （3）这几个力的合力的方向有什么特点? 这几个力的合力产生了什么作用效果? Fn G FT 环节一：向心力概念的建立 （1）小球做这样的圆周运动时，其运动轨迹的圆心在哪里? （2）图乙中的小球与图甲中的小球的运动情况相同吗? 它们的受力情况是否应该相似? 你想到了什么? （3）图乙中小球所受的合力是否指向圆心? 你能否通过力的合成或力的分解求解出小球所受的合力吗? O G FT Fn 环节一：向心力概念的建立 摩擦力 支持力 合力 向心力可以是弹力、摩擦力、引力等力中的一个力，也可以是某几个力的合力或者某一个力的分力，它是一个效果力。 环节二：向心力大小的探究 质量、转速一定时，细绳越长，拉力越大；质量、绳长一定时，转速越快，拉力越大；绳长、转速一定时，质量越大，拉力越大。 环节二：向心力大小的探究 （1）向心力的大小该怎样测量? （2）实验中有多个变量，需要采用什么探究方法? （3）如何改变物体的质量? 如何设定轨道半径? （4）如何控制或测定物体的角速度? （5）得到了怎样的实验结果? 根据结果能写出怎样的表达式? 环节二：向心力大小的探究 根据已有知识，你还能写出怎样的表达式? 向心力的表达式：Fn=mω2r。 环节三：变速圆周运动的受力分析 （1）小球能在竖直平面内做匀速圆周运动吗? 为什么? （2）小球在运动过程中，速度是如何变化的? （3）做圆周运动需要什么方向的力? 速度变大（变小）需要什么方向的力? 你能画出力的示意图并加以分析吗? （4）做变速圆周运动的物体所受的合力还指向圆心吗? 物体做变速圆周运动需要向心力吗? 环节三：变速圆周运动的受力分析 变速圆周运动的合力不指向圆心，其合力指向圆心的分力（向心力）改变速度方向，沿圆周切线方向的分力改变速度的大小。 环节四：一般曲线运动的处理方法 过山车在轨道上行驶时，能近似地看作圆周运动吗?你能大致分析过山车的受力情况吗?过山车轨道能否看成是由无数多个圆弧轨道拼接而成的呢? 环节四：一般曲线运动的处理方法 一般的曲线运动可以分解成无数多个圆周运动去处理。 对于一般的曲线运动,我们又该怎么研究呢? 1.“探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，该实验采用的方法是 （ ） A.控制变量法 B.理想模型法 C.类比法 D.等效替代法 课堂练习 A 2.如图所示，小物块与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块的受力情况，下列说法中正确的是 （ ） A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和摩擦力 C.受重力、支持力、摩擦力和向心力 D.受到的合力为0 课堂练习 B 课堂练习 3.如图所示，小物体在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力 （ ） A.重力提供 B.始终指向圆盘中心 C.方向与速度方向相同 D.由圆盘对小物体的支持力提供 B 4.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的转速减小以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法中正确的是 （ ） A.物体所受弹力增大，摩擦力增大 B.物体所受弹力不变，摩擦力减小 C.物体所受弹力减小，摩擦力不