《高中物理 5_6 向心力課件 新人教版必修21》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 5_6 向心力課件 新人教版必修21（25頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、6 向心力,1.小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，你牽繩的手有什么感覺？ 2.如果突然松手，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？,物體能夠做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必定存在加速度，一定受到力的作用，那么上述的物體受幾個(gè)力，所受的外力有何特點(diǎn)？,,小球受力分析,,,,G,FN,,F,O,,,,,,F,F,F,v,v,v,,,,,,,O,結(jié)論：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力指向圓心， 且與______垂直,,速度v,FN與G相平衡， 所以合力為F.,一、向心力的特點(diǎn),1.方向時(shí)刻發(fā)生變化（始終指向圓心且與速度方向垂直） 2.向心力的作用：只改變線速度的方向（或產(chǎn)生向心加速度）,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到一個(gè)指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做向心力。

2、,使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒有相對滑動(dòng)。你可以分析物體受到的力嗎？,物體受重力、支持力、靜摩擦力。合外力為靜摩擦力，方向指向圓心。,二、向心力的來源,什么力提供向心力？,,,,豎直方向：FfG 水平方向：F合=FN,FN提供向心力， 即合力提供向心力,,,豎直方向：FN cosmg 水平方向：F合=mgtan,,什么力提供向心力？,總結(jié)：,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。,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。,分析向心力來源的思路,1

3、.明確研究對象。 2.確定圓周運(yùn)動(dòng)所在的平面，明確圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡、 半徑及圓心位置。 3.進(jìn)行受力分析，分析指向圓心方向的合力即向心力。,,例1.請分析以下圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來源。,拉力FT和重力mg的合力提供向心力,空氣的作用力與重力的合力提供向心力,用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式,1.實(shí)驗(yàn)器材有哪些？,2.簡述實(shí)驗(yàn)原理（怎樣達(dá)到驗(yàn)證的目的）。,3.實(shí)驗(yàn)過程中要注意什么？需測量哪些物理量（記錄哪些數(shù)據(jù)）？,4.實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生誤差的原因主要有哪些？,注：d1指懸掛點(diǎn)到紙面的距離,d2指球心到紙面的距離，d指懸掛點(diǎn)到球心的距離。,三、向心力的大小: 向心力Fn與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度都有

4、關(guān)系：,Fnmr2,根據(jù) 推導(dǎo)出向心力的另一表達(dá)式：,對力與運(yùn)動(dòng)的理解,力與速度同一直線時(shí)，力只改變速度大小，不改變速度方向。,力與速度垂直時(shí)，力只改變速度方向，不改變速度大小。,力與速度成其他任意角度時(shí)，根據(jù)力的分解與合成將力分解到速度所在直線和與速度垂直的直線上，則力既改變速度大小，同時(shí)也改變速度方向。,例2.小球做圓錐擺時(shí)，細(xì)繩長L，與豎直方向成角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。,,,,L,小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,由牛頓第二定律：,即：,解析：小球的向心力由FT和G的合力提供,例3.如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，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，

5、則圓筒的角速度至少多大？,解析：小橡皮受力分析如圖。,小橡皮恰不下落時(shí)，有：Ff=mg 其中：Ff=FN 而由向心力公式：FN=m2r 解以上各式得：,,,四、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng),1.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)的速度大小是怎么改變的？ 2. 怎么分析研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)？,,做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力,,Fn,Ft,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) ，勻速圓周運(yùn)動(dòng)切向加速度為零。,,加速,,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。,把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都可

6、以看作一小段圓弧，而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。在注意到這點(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)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法對一般曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行處理了。,,,,處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法,3.向心力的大小,2.向心力的作用效果：,1.向心力的方向：,4.變速圓周運(yùn)動(dòng)中的合力并非向心力,在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中合力充當(dāng)向心力,指向圓心,改變速度的方向,1.下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力的 說法中，正確的是（ ） A物體除受到其他的力外還要受到一個(gè)向心力 B物體所受的合外力提供向心力 C向心力是一個(gè)恒力 D向心力的大小一直在變化,B,2.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度的數(shù)值 必定（ ） A跟其角速度的平方成正比 B. 跟其線速度的平方成正比 C跟其運(yùn)動(dòng)的半徑成反比 D跟其運(yùn)動(dòng)的線速度和角速度的乘積成正比,D,,3.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,在相同時(shí)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,4.一個(gè)小球在豎直放置的光滑圓環(huán)的內(nèi)側(cè)槽內(nèi)做圓周 運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則關(guān)于小球加速度的方向的說法中 正確的是（ ） A一定指向圓心 B一定不指向圓心 C只有在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)指向圓心 D不能確定是否指向圓心,A,v,