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 圆周运动 第2节 向心力 1．知道向心力是根据力的效果命名的，会分析向心力的来源。 2．感受影响向心力大小的因素，通过实验探究它们之间的关系。 3．掌握向心力的表达式，能够计算简单情境中的向心力。 4．知道变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法。 学习目标 top 1 top 2 top 3 目录 /CONTENTS 向心力 向心力的大小 变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 引入新课 如果物体不受力，它会做什么运动？ 匀速圆周运动的实质是什么? 提示：匀速直线运动或静止。 提示：变速曲线运动。 变速运动就意味什么？ 提示：加速度不为零或合力不为零。 那么做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点？ 01 02 03 一、向心力 地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向? 应该受到指向太阳的引力作用 小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向? 小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心 01 02 一、向心力 女运动员受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向? 重力、支持力，男运动员给她的拉力，指向圆心。 观看视频 一、向心力 这个拉力——向心力有什么特点呢？ 做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。用Fn 表示。 （1）向心力方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直） （2）向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小 O F F F v v v 2.向心力的特点 1.定义 （3）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以向心力是变力 一、向心力 那么向心力是怎样产生的他是物体受到的吗？ ω O r （5）向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力， 或者是几个力的合力来提供。 （4）向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性 质的力来命名的。 2.向心力的特点 一、向心力 3.向心力的来源实例分析 F G Fn θ ω θ m O r mg FN Fn y x O' O R θ ω m mg FN F合 y x Fn＝mg tanθ 二、向心力的大小 我们已经知道向心力的方向，来源及特点。那向心力的大小与哪些物理量有关呢？ 观看视频 二、向心力的大小 实验结论： ω，R一定，F与ｍ成正比 m，Ｒ一定，F与ω成正比 m， ω一定，F与Ｒ成正比 你还能推导出其他向心力的公示么？ 常用的三个公式 三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 观察图片，看看链球加速运动时，绳子的拉力与链球的运动方向是否垂直？用绳子拉着沙袋做变速圆周运动，看看绳子与沙袋运动方向是否垂直？ 1.变速圆周运动的受力特点 三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 F Fn 加速 同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动 ，匀速圆周运动切向加速度为零。 当物体做圆周运动的线速度逐渐减小时，物体所受合力的方向与速度方向的夹角是大于 90°还是小于 90°呢？ 1.变速圆周运动的受力特点 三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般的曲线运动。 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。 2.一般曲线运动的受力特点 课堂小结 2、向心力的作用效果： 改变速度的方向 3、向心力的大小 Fn=m v2 r Fn=m rω2 1、向心力的方向： 指向圆心 4、变速圆周运动中的合力并非向心力 课堂小结 1.对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是(　　) A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．向心力是物体所受的合外力 D．向心力的方向总是不变的 B 解析：做匀速圆周运动的物体所受的向心力大小恒定，方向总是指向圆心，是一个变力，A错误；向心力只改变线速度方向不改变线速度大小，B正确；只有做匀速圆周运动的物体其向心力是由物体所受合外力提供，C错误；向心力的方向总是指向圆心，是时刻变化的，D错误。 课堂小结 2.如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是(　　) A．重力和向心力 B．重力和支持力 C．重力、支持力和向心力 D．重力 解析：玻璃球沿碗内壁做匀速圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供，向心力不是物体受的力，故B正确。 B 课堂小结 3.如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是(　　) A．老鹰受