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

6.2 向心力 一、圆周运动 1.定义：轨迹为________或一段________的机械运动称为圆周运动。 2.运动性质：它一定是________________运动。 二、匀速圆周运动 1.定义：如果物体沿着圆周运动，并且______的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。 2.性质：匀速圆周运动线速度大小________，但方向________，故匀速圆周运动是________运动。 3.特点：匀速圆周运动________ 、________、________、________、和________都不变。 圆 圆弧 变速 线速度 相等 时刻改变 变速 线速度大小 角速度 周期 转速 频率 复习回顾 复习回顾 学习目标： 1.知道向心力是根据力的作用效果命名的，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。 如图所示，用细绳拉着质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动．小球受哪些力作用？合力指向什么方向？ 思考1 合力为拉力，沿绳指向圆心 做圆周运动的物体，其运动状态在不断变化，说明物体一定受到了力的作用。迫使物体做圆周运动的力有什么特点呢？ 任务一：认识向心力，分析向心力的来源 4．作用效果：向心力不改变速度的大小，只改变速度的方向。 向心力 1．定义：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。 2．符号： 3．方向：始终指向圆心，与线速度的方向垂直。 5．向心力的来源：向心力是由某个力或者几个力的合力提供，是根据力的作用效果命名的。 例题1：试分析下列实例中向心力的来源： 重力和拉力的合力 重力和支持力的合力 支持力 静摩擦力 任务一：认识向心力，分析向心力的来源 B' 例题2：(多选)下列关于向心力的叙述中，正确的是(　　) 任务一：认识向心力，分析向心力的来源 A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力 B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用 C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力 D．向心力既改变物体速度的方向，也改变物体速度的大小 A C 任务二：探究向心力大小的表达式 思考2：自制简易装置，完成课本P28页做一做，想一想： 实验到最后重物真的水平了吗？改变绳子的长度、重物的质量以及重物旋转的速度等等，再次感受向心力的变化，猜测：影响，向心力的大小的有关因素？ 任务二：探究向心力大小的表达式 思考3：怎样才能在改变某个物理量时保持其他物理量不变？ 任务二：探究向心力大小的表达式 探究：向心力大小的表达式 ①实验验证：向心力跟 、 、 的定量关系。 ②实验方法： 。 ③实验过程与结论： 物体质量 速度 轨道半径 控制变量法 精确的实验表明： 或 任务三：几种常见匀速圆周运动实例 例题3：长为L的细线，一端拴一质量为m的小球(可看成质点)，另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，当细线与竖直方向的夹角为 α时，求： (1)细线的拉力大小F； (2)小球运动的线速度的大小； (3)小球运动的角速度及周期。 G F F合 训练1：如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当轻杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，轻杆的OA段对A球的拉力大小FT1与轻杆的AB段对B球的拉力大小FT2之比为(　　) A．1∶1　　B．2∶1 C．3∶2 D．2∶3 任务三：几种常见匀速圆周运动实例 C A B FT2 F'T2 FT1 训练2：如图所示，把一个长为20cm、劲度系数为360N/m的弹簧一端固定，作为圆心；弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球．当小球以 r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长应为(　　) A.5.2cm B．5.3cm C.5.0cm D．5.4cm C 任务三：几种常见匀速圆周运动实例 独立思考 思考3：如图，分析小球做什么运动？所受合力有什么特点？ 任务四：变速圆周运动的受力特点 变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示： （1）跟圆周相切的分力Ft：改变物体速度的 ； （2）指向圆心的分力Fn：改变物体速度的 。 大小 方向 向心力公式仍然适用。在某一点的向心力仍然可以用