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

第二节 向心力 第六章 圆周运动 1 1.物理观念：建立向心力的物理观念，掌握向心力的确切含义,理解向心力的概念，会分析向心力的来源。 2.科学思维：掌握向心力大小的表达式，并会应用公式进行有关的计算。通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法 3.科学探究：在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力 4.科学态度与责任：经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度 教学目标 游乐场里有各种有趣的游戏项目，空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受的合力的方向有什么特点？ 重力 拉力 合力 受到重力和拉力的作用，两力的合力方向垂直指向转轴 向心力 向心力 一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。用剪刀将细线剪断，观察小球的运动。你认为使小球做圆周运动的力指向何方向？ 忽略小球运动是时受到的阻力，细线的拉力让小球做匀速圆周运动，剪断细线后小球无法做圆周运动，而做直线运动。 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。一般用表示向心力。 注意：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。它是由某个力或几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。 向心力的来源 人坐在秋千绕着横轴做匀速圆周运动时: F拉力 绳子的拉力提供向心力。 向心力的来源 人坐在秋千绕着竖轴做匀速圆周运动时: 绳子的拉力和重力的合力提供向心力。 所以向心力为 向心力的来源 汽车拐弯时做圆周运动: 汽车轮胎与地面之间的静摩擦力提供向心力。 向心力的来源 一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动时: 细线的拉力提供向心力 F拉力 向心力的来源 汽车过拱形桥时做匀速圆周运动: 汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力 向心力的来源 汽车过凹形桥时做匀速圆周运动: 汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力 向心力的来源 小钢球在容器内壁沿着水平平面内做匀速圆周运动: 小球受到的重力和支持力的合力提供向心力 所以向心力为 0 向心力的来源 一个小球在细线的牵引下，竖直平面内做匀速圆周运动: 小球受到的重力和绳子拉力的合力提供向心力 过最高点时： 过最低点时： 向心力的大小 下面用向心力演示器来分析向心力大小有关的因素: 描述匀速圆周运动的物理量有：线速度、角速度、周期T；除了这个还需要考虑轨道半径r，物体的质量m. 研究圆周运动的轨道半径r,角速度、 质量m和向心力之间的关系 例题1：用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 (1)本实验采用的科学方法是____。 A．控制变量法　 B．累积法 C．微元法 D．放大法 A (2)图示情景正在探究的是____。 A．向心力的大小与半径的关系 B．向心力的大小与线速度大小的关系 C．向心力的大小与角速度大小的关系 D．向心力的大小与物体质量的关系 D 向心力的大小 通过实验观察可得，物体做匀速圆周运动时，向心力的大小为： 通过描述匀速圆周运动的物理量可以写出好几种向心力表达式： ①由 可得 ,带入上式得 ②由 可得 ②由 可得 小结 1.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。一般用表示向心力。 2.注意：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。它是由某个力或几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。 3.向心力的大小为： 例题2：(多选)关于向心力，下列说法正确的是(　　　) A．做匀速圆周运动的物体一定受到一个向心力的作用 B．向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用效果命名的 C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某个力的分力 D．向心力只能改变物体的运动方向，不能改变物体运动的快慢 BCD 例题3：在水平面上，小孩拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确表示小滑块受到的牵引力F 及摩擦力f 的图是(　　) A 例题4：分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供？ （1）玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；或者漏斗里的运动，如图。（不计摩擦） （2）圆锥摆运动：细线下面悬挂一钢球，细线上端固定，设法使小球在水平面面上做圆周运动。 小球受到的重力和支持力的合力提供向心力, 小球受到的重力和绳子拉力的合力提供向心力,  例题5：如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（  ）[来源:学&科&网Z&X&X&K] 　A、受重力、支持力 　B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 　C、重力、支持力、向心力、摩擦力 　D、以上均不正确 A O B Lavf58.20.100 $$