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 曲线运动 6.2、向心力 O 小球受力分析： 轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源？ O G FN F 向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力F的合力提供。 匀速圆周运动实例分析 F向= F合= F 向心力来源的分析 向心力的特点 ②向心力的作用：只改变线速度的方向 ③向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具有确定性质的某种力。它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。 ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直） 定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力（用Fn表示）。 向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用 ，只能说某个力或某几个力的合力提供了向心力。 探究向心力大小的表达式 探究向心力大小的表达式 实验器材：向心力演示器 控制变量法 (1)、结构及原理 (2) 、实验方法 物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。 几种常见的圆周运动 圆锥摆 θ F F合 G 重力和拉力的合力提供向心力 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 几种常见的圆周运动 mg Ff FN 竖直方向：Ff＝mg 水平方向：F合=FN FN提供向心力， 即合力提供向心力 如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 解析：小橡皮受力分析如图。 小橡皮恰好不下落时，有： μFN=mg 而由向心力公式： FN=mω2r 解以上各式得： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ω O mg FN Ff F向= F合= f 几种常见的圆周运动 如图所示，水平转盘上放一可看做质点的物体，物体与转盘中心转轴的距离为 r ,物体与转盘间的动摩擦因数为 ，若要使物块与转盘不发生相对滑动，转盘最大角速度不能超过多少? 解： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 几种常见的圆周运动 θ ω θ m F合=mg tanθ O r mg FN F合 什么力提供向心力？ （多选）一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则(　　) A．A球的角速度必小于B球的角速度 B．A球的线速度必小于B球的线速度 C．A球的运动周期必大于B球的运动周期 D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力 AC Administrator (A) - F合 θ F合=mg tanθ m mg O R FN 几种常见的圆周运动 O O 思考 Fn Ft F合 v Fn Ft v F合 速度增大的 圆周运动 变速圆周运动 速度减小的圆周运动 匀速圆周运动所受的合力充当向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？ 当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。 物体做变速圆周运动时，合力沿半径方向的分力提供向心力。 切向力Ft ：垂直半径方向的分力 向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）的分力 只改变速度的大小 只改变速度的方向 练习：课后第5题 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，可以称为一般曲线运动。 r1 r2 一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？ 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。 3、向心力的大小 2、向心力的作用效果： 1、向心力的方向： 4、匀速圆周运动中合力提供向心力。 变速圆周运动中合力沿半径方向的分力提供向心力 指向圆心 改变速度的方向 【课堂小结】 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$