高一物理向心力課件1

1、第二節(jié)第二節(jié) 1.圓周運動圓周運動視頻：2.圓周運動圓周運動-花樣滑冰視頻：3小球在唱片上的勻速圓周運動所受合外力所受合外力_零零 什么是勻速圓周運動？什么是勻速圓周運動？ “勻速勻速”的含義是什么？的含義是什么？勻速圓周運動是勻速圓周運動是_速速曲線運動曲線運動變變運動狀態(tài)改變一定不等于一定不等于一定具有一定具有_。加速度加速度那么，是怎樣的那么，是怎樣的合外力合外力使物體做圓使物體做圓周運動呢？周運動呢？合外力的方向？合外力的方向？OGNFOOFFFVVVO結(jié)論：結(jié)論：物體做勻速圓周運動，合外力物體做勻速圓周運動，合外力指向指向圓心圓心，且且與與_垂直垂直速度速度VN N與與G G相平衡，

2、相平衡，所以合力為所以合力為F.F.向心力的作用：向心力的作用：只改變線速度的方向只改變線速度的方向方向方向時刻發(fā)生變化時刻發(fā)生變化（始終指向圓心且與速（始終指向圓心且與速度方向垂直）度方向垂直）-是變力是變力定義：做勻速圓周運動的物體一定受到一個定義：做勻速圓周運動的物體一定受到一個指向圓指向圓心的合力心的合力，這個力叫做，這個力叫做向心力向心力。圖圖2下列物體做勻速圓周運動時，向心力分別由什么力提供？ 小球在水平面內(nèi)運動；小球在水平面內(nèi)運動；GTF小球重力和繩拉力的合力小球重力和繩拉力的合力GFfFN下列物體做勻速圓周運動時，向心力分別由什么力提供？ 滾筒洗衣機中物體跟著滾筒轉(zhuǎn)動；滾筒洗衣

3、機中物體跟著滾筒轉(zhuǎn)動；筒壁的支持力筒壁的支持力下列物體做勻速圓周運動時，向心力分別由什么力提供？ 玻璃球沿碗玻璃球沿碗(透明透明)的內(nèi)壁在水平面的內(nèi)壁在水平面內(nèi)運動；內(nèi)運動；(不計摩擦不計摩擦)小球重力和內(nèi)壁支持力的合力小球重力和內(nèi)壁支持力的合力下列物體做勻速圓周運動時，向心力分別由什么力提供？ 使轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺上的物體也隨之做使轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺上的物體也隨之做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)臺與物體間沒有相對滑動。勻速圓周運動，轉(zhuǎn)臺與物體間沒有相對滑動。臺面的靜摩擦力臺面的靜摩擦力 經(jīng)驗經(jīng)驗-向心力的來源向心力的來源： 是一種是一種效果力效果力，它可以是某一個力，它可以是某一個力（重力、彈力、摩擦力）

4、或幾個力的合（重力、彈力、摩擦力）或幾個力的合力，也可以是某個力的分力。力，也可以是某個力的分力。受力分析時受力分析時, 不能不能多出一個向心力。多出一個向心力。F向向 心心 力力人造地球衛(wèi)星繞地球運動時；人造地球衛(wèi)星繞地球運動時；萬有引力向心力的大小與哪些物理量有關(guān)呢？猜想假設猜想假設 角速度角速度越大，手的拉力越大越大，手的拉力越大 旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)半徑r越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大；小球質(zhì)量小球質(zhì)量m越大，手的拉力越大。越大，手的拉力越大。通過實驗,你認為F向向的大小與的大小與什么有關(guān)什么有關(guān)?m r 設計實驗：設計實驗：向心力演示器向心力演示器 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 原理原理介紹: 向心力演

5、示儀GFN小球靜止手手推推檔檔板板介紹介紹: : 向心力演示儀向心力演示儀G勻速圓周運動FNF F介紹: 向心力演示儀rrr1r2進行實驗進行實驗控控 制制 變變 量量 法法rr鋼球鋁球鋁球F與與m的關(guān)系的關(guān)系驗證方法方法:控制變量法控制變量法(F與與m , r, )1.F與m的關(guān)系保持r、一定m大，F(xiàn)也大F與與m成正比成正比rr鋼球鋼球鋼球鋼球驗證方法方法:控制變量法控制變量法(F與與m , r, )2.F與r的關(guān)系 保持m、一定r大，F(xiàn)也大F與與r成正比成正比鋼球鋼球鋼球鋼球r1r2F與與的關(guān)系的關(guān)系驗證方法方法:控制變量法控制變量法(F與與m , r, )3.F與的關(guān)系保持m、r一定大，

6、F也大F與與2成正比成正比 探究向心力的大?。禾骄肯蛐牧Φ拇笮。? 1、提出問題：、提出問題：向心力的大小與哪些因素有關(guān)？向心力的大小與哪些因素有關(guān)？2 2、猜想假設：、猜想假設：FnFn與與m m、r r、有關(guān)有關(guān)3 3、設計實驗：、設計實驗：4 4、進行實驗：、進行實驗：控制變量法控制變量法保持保持r r、m m一定一定FnFn與與的關(guān)系的關(guān)系保持保持m m、一定一定FnFn與與r r的關(guān)系的關(guān)系保持保持r r、一定一定FnFn與與m m的關(guān)系的關(guān)系5 5、得出結(jié)論：、得出結(jié)論：保持保持r r、m m一定一定Fn 2保持保持m m、一定一定Fn r保持保持r r、一定一定Fn m Fn k

7、m2r向心力演示器向心力演示器Fn m2r 勻速圓周運動所需的向心力的大小為：勻速圓周運動所需的向心力的大小為：2Fmr m是運動物體的質(zhì)量，是運動物體的質(zhì)量，r是運動物體轉(zhuǎn)動的半徑，是運動物體轉(zhuǎn)動的半徑，是轉(zhuǎn)動的角速度。是轉(zhuǎn)動的角速度。2 vvFmrr v是物體圓周運動線速度的大小。是物體圓周運動線速度的大小。F Fn n = = m2r Fn = = mvmv2 2/r/r 從從 看，好象看，好象F 跟跟r成正比成正比。從從 看，好象看，好象F 跟跟r成反比。成反比。你如何認識這個問題？你如何認識這個問題？2Fmr 2vFmr 1 1關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運動的下列說法中，關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運

8、動的下列說法中，錯誤的是（錯誤的是（ ） A A由由F F= =m m 可知，可知，a a與與r r成反比成反比 B B由由F F= =m m 可知，可知，a a與與r r成正比成正比 C C由由v v= = r r 知，當知，當恒定時恒定時V V與與r r成正比成正比 D D由由=2=2n n 可知，可知，與與n n成正比成正比2vr2rAB3 3、向心力的大小向心力的大小2 2、向心力的作用效果：改變速度的方向向心力的作用效果：改變速度的方向1 1、向心力的方向：指向圓心向心力的方向：指向圓心4 4、向心力的來源向心力的來源Fn= =m v2rFn= =m r2Fn = =m r 42T

9、2在勻速圓周運動中，合外力充當向心力在勻速圓周運動中，合外力充當向心力2 2 關(guān)于向心力的說法中正確的是關(guān)于向心力的說法中正確的是( )( )A.A.物體受到合外力指向圓心時物體做勻速圓物體受到合外力指向圓心時物體做勻速圓周運動周運動B.B.向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的的作用效果命名的C.C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一個力或某一個力的合力，也可以是其中某一個力或某一個力的分力力的分力D.D.向心力只改變物體運動的方向，不可能改向心力只改變物體運動的方向，不可能改變

10、物體運動的快慢變物體運動的快慢ABCDABCD當當3.3.求汽車以速度求汽車以速度v過半徑為過半徑為r 的拱橋時對拱橋的壓力？的拱橋時對拱橋的壓力？G和和N的合力提供汽車做圓周運動的的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：向心力，由牛頓第二定律得：2vNGmr 可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。vgr NGv時汽車對橋的壓力為零。時汽車對橋的壓力為零。4.求汽車過凹形路段最低點時對路面的壓力？求汽車過凹形路段最低點時對路面的壓力？2vNGmr 2vNGmGr NGvG和和N的合力提供汽車做圓周運動的的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：向心力，由牛頓第二定律得：可見汽車的速度越大對橋的壓力越大?？梢娖嚨乃俣仍酱髮虻膲毫υ酱?。 甲乙兩物體都做勻速圓周運動甲乙兩物體都做勻速圓周運動, ,其質(zhì)量之其質(zhì)量之比為比為12,12,轉(zhuǎn)動半徑之比為轉(zhuǎn)動半徑之比為12,12,在相同時在相同時間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4 4周，乙轉(zhuǎn)過周，乙轉(zhuǎn)過3 3周周. .則它們的向心則它們的向心力之比為（力之比為（ ）A.14 B.23 A.14 B.23 C.49C.49 D.916 D.916C C在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量不同的兩個小球，小在光滑的橫桿上