6.2 向心力 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件围绕“向心力”核心知识点，通过动手实验（用手使小球在光滑水平面做匀速圆周运动）、生活问题（用乒乓球提起矿泉水）及视频观看导入，引导学生分析受力情况，逐步过渡到向心力定义、来源（支持力、合力、摩擦力等），结合向心力演示器实验，构建从现象到规律的学习支架。 该资料亮点在于融合科学探究（动手实验、演示器操作）与科学思维（模型建构：如静摩擦力是否提供向心力的讨论），渗透运动与相互作用观念。通过视频辅助、问题链引导（如乙对静摩擦力方向的质疑），助学生深化理解，教师可依托清晰逻辑与探究活动提升教学效果。

向心力 请你用手让被轻绳一端栓的小球,在光滑水平面做匀速圆周运动，你的手会有什么感觉？ 你是否可以想一种方法用较轻的乒乓球提起较重的矿泉水呢？ 观看视频，思考什么原因使质量很轻的乒乓球提起较重的装水的瓶子呢？ 请你用手让被轻绳一端栓的小球,在光滑水平面做匀速圆周运动，你的手会有什么感觉？分析小球的受力情况？小球所受合外力方向有何特点？ 小球的受力情况 G FN F O (1)小球的受力：重力、支持力和绳的拉力 合力 (2)小球的合力方向：绳子对球有指向圆心的力 向心力 1.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，这个合力叫做向心力。 ①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，不改变线速度大小 ③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。 受力分析时, 不能多出一个向心力。 向心力的来源 G Ff FN ω F向= F合= FN 支持力提供向心力 向心力的来源 θ ω θ m O r mg FN F合 O' O R θ ω m mg FN F合 F向=F合＝mg tanθ 重力与支持力的合力提供向心力 向心力的来源 重力与拉力的合力提供向心力 向心力的来源 ω O G FN Ff F向= F合= Ff 摩擦力提供向心力 甲认为：圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，并指向圆心。 乙认为：小物体有向切线方向运动的趋势，静摩擦力与相对运动趋势方向相反，并不指向圆心方向，因此向心力不可能由静摩擦力提供。 你怎么看？ v O A v B O A 如果静摩擦力消失：小物体相对于圆盘沿半径方向向外滑动，因此静摩擦力方向指向圆心，提供小物体做圆周运动的向心力。 总结：向心力的来源 向心力是物体真实受到的力吗？ ⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。 ⑵向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。 不是！不能说物体受到向心力的作用，只能说某个力或某几个力提供了向心力。 使用向心力演示器探究向心力的大小 使用向心力演示器探究向心力的大小 2.实验原理 匀速转动手柄，使变速塔轮以及长槽和短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 使用向心力演示器探究向心力的大小 实验条件 实验现象 实验结论 ω r一定，ma=2mb m ω一定，ra=2rb m r一定，2ωa=ωb 3.数据记录 向心力的大小 变速圆周运动 在竖直平面内甩动被绳牵住的小球，它的线速度如何变化？ 加速 a an at at ——切向加速度，它改变速度的大小。 an ——向心加速度，它改变速度的方向。 变速圆周运动 在竖直平面内甩动被绳牵住的小球，它的线速度如何变化？ 加速 F Fn Ft Ft ——切向分力，改变速度的大小。 Fn ——向心分力，改变速度的方向。 F ——合外力，由小球重力、绳子拉力合成。 变速圆周运动 减速 F Fn Ft Ft ——切向分力，改变速度的大小。 Fn ——向心分力，改变速度的方向。 F ——合外力，由小球重力、绳子拉力合成。 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？ 大于90° 一般的圆周运动 处理方法： 把一般曲线分割为许多很短的小段，每一段都可以看作圆周的一部分。这样，在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进行处理了。 r1 r2 $