6.2 向心力 课件-2024-2025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 人教版 必修二 6.2向心力 1.知道什么是向心力，理解匀速圆周运动的向心力大小不变，方向总是指向圆心； 2.知道向心力的来源； 3.要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从而认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此理解向心力的概念； 4、通过充分讨论向心力来源、向心力大小可能与哪些因素有关，并设计实验进行探究活动； 5、领略到物理就在自己的身边，体验自然界的奇妙与和谐，发展好奇心与求知欲； 一、学习目标 大小相等 方向不断变化 线速度 匀速圆周运动 变速运动 一定有加速度 合外力不为零 v v v O 二、思考与讨论 三、新知学习 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：Fn 3.方向：沿着半径指向圆心，与线速度方向垂直 向心力 向心力是根据力的作用效果命名的，并不是一种新的性质的力。 4.作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。 v F v F F v O 1、仔细观察下列各图，说说各图中的向心力由什么提供。 θ ω θ m O r mg FN F合 Fn = mgtanθ 四、向心力来源 实例分析 G Ff FN ω 2.滚筒洗衣机中物体随滚筒一起匀速转动 F合＝FN = Fn 物体所受重力、摩擦力和支持力的合力充当向心力。 (桶对物块的支持力提供向心力。) 四、向心力来源 3、仔细观察下图，说说各图中的向心力由什么提供。 O' O R θ ω m mg FN F合 Fn = mgtanθ 四、向心力来源 ω O G FN Ff F向= F合= Ff 三、向心力来源 3、仔细观察下图，说说各图中的向心力由什么提供。 O θ O' FT mg F合 Fn = mgtanθ 8 猜想：向心力大小可能与 _______________________________ 有关 物体质量、 轨道半径、 运动快慢 探究向心力大小的表达式 1、体验向心力的大小 2、演示实验：用向心力演示器演示 五、向心力大小 3、原理：匀速转动手柄，可使塔轮匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。挡板对小球的作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球挤压挡板的力使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从标尺上读出，该读数即显示了向心力的大小。 4、方法：控制变量法 五、向心力大小 五、向心力大小 精确的实验表明，向心力的大小可以表示为 其它表达式： n 五、向心力大小 例1 长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线上端固定，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，求细线与竖直方向成 θ 角时：(重力加速度为g) （1）细线中的拉力大小； （2）小球运动的线速度的大小. 圆锥摆 G FT 1.明确研究对象 2.运动分析——确定轨道面、圆心、半径 3.受力分析——明确向心力的来源 4.利用牛顿第二定律列方程 解题步骤 匀速圆周运动处理方法 荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，在秋千向下荡的过程中，请思考： 六、变速圆周运动 （1）此时小朋友做的是什么运动？ 变速圆周运动 （3）什么情况下小朋友做速度越来越大的圆周运动？什么情况下小朋友做速度越来越小的圆周运动？ O O Fn   F合 v Fn   v F合 合力的法向分力Fn ，只改变线速度的方向。 合力的切向分力Fτ ，只改变线速度的大小。 变速圆周运动：合力不指向圆心的圆周运动 速度增大的圆周运动 速度减小的圆周运动 r1 r2 研究方法：把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。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。在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。 一般曲线运动：运动轨迹既不是直线，也不是圆周的曲线运动 方向：指向圆心 3.圆周运动受力特点 2.来源：按效果命名的 变速圆周运动：合力不指向圆心 作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小 大小： 匀速圆周运动：合力一定指向圆心 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。 课堂小结 1.如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的圆周做线速度大小为v的匀速圆周运动。若杂技演员和摩托车的总质量为m，其所受向心力大小为（　　） A． B． C． D． B 七、课堂训练 2．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是 ( ) A．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力 D．向心力的大小—直在变化 B 3.如果小虫从B点滑落，且小虫顺着树枝滑落可近似看作匀速率的，那么在弧形树枝某位置切线的倾角为θ处，树枝对小虫的作用力大小及方向，正确的判断是（　　） A．mg，竖直向上 B．大于mg，沿圆弧半径指向圆心 C．大于mg，与水平成θ角 D．大于mg，与竖直方向的夹角小于θ D 4、如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（ ） A. 当转盘匀速转动时，P所受摩擦力方向为c B. 当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力 C. 当转盘加速转动时，P所受摩擦力方向可能为a D. 当转盘减速转动时，P所受摩擦力方向可能为b A $$