物理：《向心力》課件(新人教版必修2).ppt

5.7 向心力,1、做勻速圓周運動的物體一定有加速度嗎？為什么？,2、做勻速圓周運動的物體的加速度有什么特點？寫出向心加速度的公式。,3、做圓周運動的物體一定受力嗎？,思考：,做圓周運動的物體的受力有什么特點？ 受力的方向和大小如何確定？,花樣滑冰,水平光滑平面,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,1、小球受哪些力的作用？,2、這幾個力的合力是什么？沿什么方向？ 這個合力起什么作用？,v,F,做勻速圓周運動的物體，合外力指向圓心，與速度V垂直,2、方向：總指向圓心，與速度垂直，方向不斷變化。,3、效果：只改變速度方向，不改變速度大小。,一、向心力 1、定義：做勻速圓周運動的物體一定受到一個指向圓心的合力，這個力叫做向心力。,注意：,1、向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。,2、向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個力的合力，還可以是某個力的分力。,總結(jié),分析向心力來源的思路,明確研究對象 確定圓周運動所在的平面，明確圓周運動的軌跡、半徑及圓心位置 進(jìn)行受力分析，分析指向圓心方向的合力即向心力。,向心力的大小與 哪些物理量有關(guān)呢？,探究向心力的大小：,1、提出問題：向心力的大小與哪些因素有關(guān)？,2、猜想假設(shè)：,Fn與m、r、有關(guān),3、設(shè)計實驗：,4、進(jìn)行實驗：,控制變量法,5、得出結(jié)論：,保持r、m一定,保持m、一定,保持r、一定,1、公式：Fn = mr2,二、向心力的大小,= mv2/r = mr(2/T)2,2、單位： mkg rm rad/s vm/s Ts FnN,勻速圓周運動的受力特點：,方向始終指向圓心，不斷改變 大小保持不變,三、變速圓周運動和一般曲線運動,閱讀課本P53P54思考回答以下問題： 1、變速圓周運動的合外力也指向圓心嗎？ 變速圓周運動的速度大小是怎么改變的？ 2、怎么分析研究一般的曲線運動？,1、做變速圓周運動的物體所受的力,Fn,Ft,Ft 切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小. Fn 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向.,加速,2、處理一般曲線運動的方法： 把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作一小段圓弧.這些圓弧的彎曲程度不一樣，表明它們具有不同的曲率半徑.注意到這點區(qū)別之后，在分析質(zhì)點經(jīng)過曲線上某位置的運動時，就可以采用圓周運動的分析方法進(jìn)行處理了.,例1：關(guān)于向心力說法中正確的是（ ） A、物體由于做圓周運動而產(chǎn)生的力叫向心力； B、向心力不改變速度的大??； C、做勻速圓周運動的的物體所受向心力是不變的； D、向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以 外的一種新的力,B,例2,甲乙兩物體都做勻速圓周運動,其質(zhì)量之比為12,轉(zhuǎn)動半徑之比為12,在相同時間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4周，乙轉(zhuǎn)過3周.則它們的向心力之比為（ ） A.14 B.23 C.49 D.916,C,把一個小球放在漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖，小球的向心力是什么力提供的？,例3、,解析：小球受力分析如圖。,可見，向心力是重力G和支持力F的合力提供的.也可以認(rèn)為是支持力F在水平方向的分力提供的,上題中，若小球轉(zhuǎn)動的角速度為，如圖傾角為，試求小球做圓周運動的半徑。,解析：小球受力分析如圖。,可知小球做圓周運動的向心力Fn為是重力G和支持力F的合力，有： Fn=mg tan = mr2 解得：r = g tan/2,如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？,練習(xí),解析：小橡皮受力分析如圖。,小橡皮恰不下落時，有： Ff=mg 其中：Ff=FN 而由向心力公式： FN=m2r 解以上各式得：,知識小結(jié),向心力,方向 大小 效果 來源,注意：勻速圓周運動和非勻速圓周運動的區(qū)別和聯(lián)系。,方法總結(jié),學(xué)會分析向心力的來源 學(xué)會利用向心力公式解決圓周運動問題 一般曲線運動的研究方法。,1、閱讀課本P53的實驗和P54的做一做，試設(shè)計一個實驗,探索物體做勻速圓周運動時所需要的向心力與哪些因素有關(guān). 思路: (1)設(shè)計一個可以方便地改變實驗變量的勻速圓周運動,例如,與勻速圓周運動相關(guān)的物理量(質(zhì)量、半徑、線速度等)在實驗過程中可以取不同的數(shù)值.