第五章曲線運(yùn)動(dòng)第六節(jié)向心力 ppt課件

1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第六節(jié) 向心力人教版必修人教版必修2知識(shí)點(diǎn)回想1 1、如何了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)、如何了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)？動(dòng)？2 2 、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng) 向心加速度是如何定向心加速度是如何定義的？其表達(dá)式是什么？其物理意義是義的？其表達(dá)式是什么？其物理意義是什么？什么？實(shí)例物體做圓周運(yùn)動(dòng)一定遭到力的作用物體做圓周運(yùn)動(dòng)一定遭到力的作用vFvFvF人人 造造 衛(wèi)衛(wèi) 星星 繞繞 地地 球球 運(yùn)運(yùn) 行行向向心心力力及及其其特特點(diǎn)點(diǎn)定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定遭到一個(gè)定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定遭到一個(gè)指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做向心力。指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做向心

2、力。 方向時(shí)辰發(fā)生變化一直指向圓心且與速方向時(shí)辰發(fā)生變化一直指向圓心且與速度方向垂直度方向垂直 向心力的作用：只改動(dòng)線速度的方向不向心力的作用：只改動(dòng)線速度的方向不改動(dòng)速度大小改動(dòng)速度大小 向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，它可以是某一個(gè)力，或者是幾個(gè)力的合力它可以是某一個(gè)力，或者是幾個(gè)力的合力來提供。來提供。受力分析時(shí)受力分析時(shí), 不能不能多出一個(gè)向心力。多出一個(gè)向心力。公式：公式：Fn = mr2 Fn = mr2 向心力的大小向心力的大小= mv= mv2 /r= mr(2/T)2實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式式小

3、球遭到哪些力的作用？小球遭到哪些力的作用？向心力由什么力提供？向心力由什么力提供？想一想rOGF合F結(jié)論結(jié)論: :向心力由拉力向心力由拉力F F和重力和重力G G的的合力提供合力提供實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式1、實(shí)驗(yàn)的根本原理？從運(yùn)動(dòng)的角度求得Fn ；從受力的角度求得F合 ；將Fn 和F合 進(jìn)展比較2、實(shí)驗(yàn)需求的器材？鋼球、細(xì)線、畫有同心圓的木板、秒表、直尺rOOlhFTGF合3、實(shí)驗(yàn)需求丈量的數(shù)據(jù)有哪些？如何丈量？F合mg tan小球所需向心力Fn=mr v2rm？r？v？m、r、轉(zhuǎn)n圈數(shù)所用時(shí)間t、lO O小球受力分析：小球受力分析：輕繩栓一小球，在光滑程度面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球

4、向心力的輕繩栓一小球，在光滑程度面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球向心力的來源？來源？G GFNFNF F 向心力由小球遭到的桌面支持力向心力由小球遭到的桌面支持力FNFN、小球的重力、小球的重力G G、繩子、繩子的拉力的合力提供。的拉力的合力提供。勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源向心力的來源F F向向= F= F合合= F= F物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止，隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止，隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)F F向向= F= F合合= Ff= Ff由小球遭到的重力、支持力、由小球遭到的重力、支持力、靜摩擦力三個(gè)力的合力提供。靜摩擦力三個(gè)力的合力提供。即圓盤對(duì)木塊的靜摩擦力即圓盤對(duì)木塊的靜摩擦

5、力Ff Ff O OG GFNFNFfFf小球向心力的來源小球向心力的來源? ?勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源向心力的來源G GFfFfFNFN討論：物塊隨著圓桶一同勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊的受力？物塊向討論：物塊隨著圓桶一同勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊的受力？物塊向心力的來源心力的來源? ?物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力，即桶對(duì)物塊的支持力。物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力，即桶對(duì)物塊的支持力。勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源向心力的來源OORmmOrmgFNF合合mgFNF合合F合合mg tan豎直方向豎直方向:FN cosmg程度方向程度方向:F合合=m2

6、r豎直方向：豎直方向：FN cosmg程度方向：程度方向：F合合=m2 R sin沿光滑漏斗或碗內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)的小球沿光滑漏斗或碗內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)的小球總結(jié)：總結(jié)：向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種 新的性質(zhì)的力。新的性質(zhì)的力。向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦 力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。還可以是某個(gè)力的分力。 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。 向心力不是物體真實(shí)遭到的一個(gè)力，不向心力不是物體真實(shí)遭

7、到的一個(gè)力，不能說物體遭到向心力的作用能說物體遭到向心力的作用 ，只能說某個(gè)力，只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力?；蚰硯讉€(gè)力提供了向心力。變速圓周運(yùn)動(dòng)和普通曲線運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)和普通曲線運(yùn)動(dòng) 變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？ 變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎樣改動(dòng)的？變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎樣改動(dòng)的？ 怎樣分析研討普通的曲線運(yùn)動(dòng)？怎樣分析研討普通的曲線運(yùn)動(dòng)？做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力FFnFtFt Ft 切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改動(dòng)速度的大小切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改動(dòng)速度的大小. .Fn Fn 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度

8、，改動(dòng)速度的方向向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改動(dòng)速度的方向. .結(jié)論同時(shí)具有向心加速度和切向加速度的圓周運(yùn)動(dòng)就結(jié)論同時(shí)具有向心加速度和切向加速度的圓周運(yùn)動(dòng)就是變速圓周運(yùn)動(dòng)是變速圓周運(yùn)動(dòng) ，勻速圓周運(yùn)動(dòng)切向加速度為零。，勻速圓周運(yùn)動(dòng)切向加速度為零。加速變速圓周 把普通曲線分割為許多極短的小段，每一段把普通曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作為一小段圓弧，而這些圓弧的彎曲程都可以看作為一小段圓弧，而這些圓弧的彎曲程度不一樣，闡明它們具有不同的曲率半徑。在留度不一樣，闡明它們具有不同的曲率半徑。在留意到這點(diǎn)區(qū)別之后，分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置意到這點(diǎn)區(qū)別之后，分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就

9、可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法對(duì)普的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法對(duì)普通曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)展處置了。通曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)展處置了。r r1 1r r2 2 處置普通曲線運(yùn)動(dòng)的方法：處置普通曲線運(yùn)動(dòng)的方法：勻速圓周運(yùn)動(dòng)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)：rmrvmFF22w 合合向向變速圓周運(yùn)動(dòng)：變速圓周運(yùn)動(dòng)：合合向向FF F向是F合的指向圓心方向的分力Fn 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(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。小結(jié)小結(jié)3 3、向心力的大小、向心力的大小2 2、向心力的作用效果：、向心力的作用效果：1 1、向心力的方向：、向心力的方向：4 4、

10、變速圓周運(yùn)動(dòng)中的合力并非向心力、變速圓周運(yùn)動(dòng)中的合力并非向心力Fn=m v2rFn=m r2Fn =m r 42T 2在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中合力充任向心力在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中合力充任向心力指向圓心指向圓心改動(dòng)速度的方向改動(dòng)速度的方向 1 1、關(guān)于向心力說法中正確的選項(xiàng)是、關(guān)于向心力說法中正確的選項(xiàng)是 A A、物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力叫向心力；、物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力叫向心力；B B、向心力不改動(dòng)速度的大??；、向心力不改動(dòng)速度的大??；C C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的的物體所受向心力是不變、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的的物體所受向心力是不變的；的；D D、向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力、向心力是除物體所受重力

11、、彈力以及摩擦力以外的一種新的力以外的一種新的力B B 課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2、用細(xì)線拴住一球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說、用細(xì)線拴住一球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的選項(xiàng)是法中正確的選項(xiàng)是 A.A.在線速度一定情況下，線越長(zhǎng)越易斷在線速度一定情況下，線越長(zhǎng)越易斷B.B.在線速度一定情況下，線越短越易斷在線速度一定情況下，線越短越易斷C.C.在角速度一定情況下，線越長(zhǎng)越易斷在角速度一定情況下，線越長(zhǎng)越易斷D.D.在角速度一定情況下，線越短越易斷在角速度一定情況下，線越短越易斷BC3 3、在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量不同的兩個(gè)小球，、在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量不同的兩個(gè)小球，小球用細(xì)線銜接起來，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以下小球用細(xì)線銜接起來，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是說法正確的選項(xiàng)是( )( )A A兩小球速率必相等兩小球速率必相等B B兩小球角速度必相等兩小球角速度必相等C C兩小球加速度必相等兩小球加速度必相等D D兩小球到轉(zhuǎn)軸間隔與其質(zhì)量成反比兩小球到轉(zhuǎn)軸間隔與其質(zhì)量成反比 BD 4、甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為12,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為12,在一樣時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4周，乙轉(zhuǎn)過3