新人教版物理必修2课件5.6向心力 (共22张PPT)

• 物体半径越大-------向心力越 大
1．探究向心力F与角速度ω的关系 m、r相同，长短槽上小球角速度比为1
比2。
长槽端 角速度1
短槽端 角速度2
在m、r一定时，F向与____________比
向心力演示器 实验步骤： 2．探究向心力F与质量m的关系 r、ω相同，长短槽上小球质量比为1比2。
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 11:12:03 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
问题二、谁担当向心力
圆锥摆
O’
圆锥摆
T
O
G
向心力不是物体另外受到的一个力 向心力按效果命名 重力，拉力，弹力等
是按性质命名的力 O’
O
一、向心力特点： 1、向心力指向圆心，方向不断变化。 2、向心力的作用效果——只改变运
动物体的速度方向， 不改变速度大小。
3．向心力是根据效果命名的力
4．向心力的来源：可以是各种性质的 单个力，也可以是几个力的合力或某个 力的分力。
M=1 ω=1 r=2 V=2
四
M=1 ω=1 r=1 V=1
M=2 ω=2 r=2 V=4
五
M=2 ω=2 r=1
六 V=2

2、F与ω的关系 保持r、m一定
ω越大，F越大
3、F与r的关系
保持m、ω一定
r越大，F越大
三、向心力公式验证和探究仪
探究实验
（一）、保持质量和半径不变、探究向心力和速 度关系
探究实验 （一）、保持质量和半径不变、探究向心力和速度关系
向心力和速度平方成正比关系F与v2
探究实验 （二）、保持质量和转速不变、探究向心力和半径关系
向心力来源分析
FN mg
O
Fn＝FN+ mg
FT
F合 G
Fn＝F合
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五、向心力的来源：
①向心力通常由重力、弹力、摩擦力……中的某 一个力，或者是某几个力的合力，或几个力在半 径方向的合力所提供。
②向心力是根据力的作用效果来命名的， 不是 性质的力,(也可以说不是实际存在的力)受力分 析时不要重复考虑。
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向心力和半径成正比关系F与r
探究实验 （三）、保持传速和半径不变、探究向心力和质量关系
向心力和质量成正比关系 F∝m
（四）验证实验：同时改变r、m、v进行测试F的实 验，并对比测量的F是否与F0= m v2

r2 r1
做一做:实验体会感受向心力F与m、r、 ω的关系 想一想:研究多个变量之间的关系应用什么方法？ 控制变量法
操作一:手握绳绳结A,使沙袋在水 平方向做匀速圆周运动,每秒转1周, 体会此时绳子拉力的大小F
操作二:手握绳绳结B,仍使沙袋在水 平方向上每秒运动1周,体会此时绳 子拉力的大小2F.
θ
F
F合O r
4.把一个小球放在漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑漏
斗壁在某一平面内做匀速圆周运动, 小球的向心力是什么
力提供的?若小球转动的角速度为ω,如图倾角为α,试求小
球做圆周运动的半径.
F
解析:小球受力分析如图,向心力是重力
G和支持力F的合力提供的.也可以认为
是支持力F在水平方向的分力提供的
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
变速圆周运动F向 F合F向是F合的指向圆心方向的分力Fn
2.处理一般曲线运动的方法：
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一 段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯 曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。 在注意到这点区别之后，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 方法对一般曲线运动进行处理了。

21.3.17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。17:20:3117:20:3117:203/17/2021 5:20:31 PM
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.1717:20:3117:20Mar-2117-Mar-21
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
想一想 在对物体进行受力分析时，能否说物体除了受其他 力之外还受一个向心力的作用？ 答案 不能．向心力是根据力的效果命名的，不是性质 力．在分析物体受力时，不能说物体还受一个向心力的作 用，向心力可以是某一种性质力，也可以是几个性质力的合 力或某一性质力的分力．
图5－6－4
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
答案 (1)
gtan θ
mg
r＋Lsin θ (2)cos θ
解析 (1)对座椅受力分析，如图所示．转盘转动
的角速度为ω时，钢绳与竖直方向的夹角为θ，
则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为
R＝r＋Lsin θ
①
根据牛顿第二定律：
mgtan θ＝mω2R
(1)匀速圆周运动，向心力的大小始终不变． (2)非匀速圆周运动，向心力的大小随速率v的变化而变 化，公式表述的只是瞬时值．
2．方向：无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿半径指 向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力．
3．作用效果：由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动 方向始终垂直，故向心力只改变线速度的方向，不改 变其大小．
②
由①②得：ω＝
gtan θ r＋Lsin θ
(2)设钢绳的拉力为 FT，由力的三角形知：FT＝cmosgθ

随盘做匀速圆周运动的角速度ω=2rad/s,
如果物体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求
物体受到的静摩擦力大小.
ω
FN
O
F静
2N G
五、一般曲线运动：
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线
运动，可以称为一般曲线运动。
r2 rr11
问题讨论:一 般曲线运动各 个地方的弯曲 程度不一样， 如何研究？
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小 段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径. 在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运 动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。
F拉
v
v
结论：物体做匀速圆周运动，合外力
指向圆心，且与________垂直
向 心 力
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，这个力叫做向心力（用Fn表示）。
的 ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速
特 度方向垂直） 点
②向心力的作用：只改变线速度的方向（或
产生向心加速度）
③向心力是根据力的作用
Fn
向心加速度的方向：指向圆心，时刻变化。
33、 、进质行量受为力m=分1k析g，的分物析体指相向对转盘静止，随盘做匀速圆周运动的角速度ω=2rad/s,O如果物体到转盘圆心的距离为R=0.
2、确定圆周运动所在的平面，
什么力提供？
3、进行受力分析，分析指向 练一练：下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由
产生切向加速度，改变速度的大小
是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度。
Ft
竖直方向：FT cosθ＝mg
3、进行受力分析，分析指向 向心加速度：作圆周运动的物体具有的总
F

(1)切线方向的分力改变速度的大小
(2)法向(指向圆心方向)的合力改 变速度的方向，这个方向的合 力才是向心力
2.变速率圆周运动的合外力并 不指向圆心，即不是向心力；而 沿半径指向圆心方向的合力才是 向心力。
（四）关于向心力的说明：
(1)任何一个曲线运动的法向加速都 可以看成是向心加速度 (2)法向合力仍满足向心力公式， 就是半径为该点的曲线半径。
•
（三）向心力表达式的验证（传感器）：
v2 Fn m r 1.实验目的：
Fn mr2
① 验证向心力与速度平方成正比
② 验证向心力与角速度平方成正比
③ 验证在线速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越小
④ 验证在角速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越大
2.实验原理：
① 如果在控制质量与半 径不变，测定在不同速 度下的向心力，画出Fn 与v2的图象，如果是通过 原点的直线，则向心力 正比于速度的平方。
3.实验结果：
① 向心力与速度的平方成正比； ② 向心力与角速度的平方成正比； ③ 在线速度不变的情况下半径越大，
需要的向心力越小； ④ 在角速度不变的情况下，半径越大，
需要的向心力越大。
（四）关于向心力的说明：
Fn
Fn
1.向心力可能是某一个力，也 可能是几个力的合力，也可以是 某个力的分力。
（四）关于向心力的说明：
3.任何曲线运动的一小段均可以近 似为一小段圆弧，但在不同地方曲线 半径可能不同。因此，曲线运动也可 以用圆周运动来处理。
（一）观察与思考
（一）观察与思考
（二）向心力的大小
匀速圆周运动
向心加速度
根据牛顿第二定律
指向圆心的合力
向心力

的事就赶紧去做，并且尽量把它做到最好，这样才不会留下太多的遗憾和悔恨。淡看人生苦痛，淡薄名利，心态积极而平衡，有所求而有所不求，有所为而有所不为，不用刻意掩饰自己，不用势利逢迎他人，只是做一个简单真实的 自己。63.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有成长，而是在扎 64.无论你从事什么行业，只要做好两件事就够了：一个是专业、一个是人品。专业决定了你的存在，人品决定了你的人脉；剩下的就 是坚持。65.给自己的三句话：一、年轻，什么都还来得及;二、不要纠缠于小事;三、你现在遇到的事都是小事。66.生活只有两种选择：重新出发，做自己生命的主角；抑或停留在原地，做别人的配角。67.决定你的人生高度的，不 是你的才能，而是你的人生态度！限制你的，从来就不是什么年龄，而是你的心态！68.水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运！69.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不 难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！70.有理想，有目标，攒足力量向前冲;有勇气， 有信心，艰苦奋斗不放松;有恒心，有毅力，百折不挠不认输;加把劲，提提神，前途光明见曙光。71.想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不 到，又何必抱怨这个世界都和你作对？72.人生从来没有固定的路线，决定你能够走多远的，并不是年龄，而是你的努力程度。无论到了什么时候，只要你还有心情对着糟糕的生活挥拳宣战，都不算太晚。迟做，总比不做好！73.任 何打击都不应该成为你堕落的借口，你改变不了这个世界，但你可以改变自己，选择一条正确的路，坚定的走下去。74.也许你一生中走错了不少路，看错不少人 ，承受了许多的叛逆，落魄得狼狈不胜， 但都无所谓，只要还活着， 就总有盼望，余生很长， 何必慌张 75.这世界上，没有能回去的感情。就算真的回去了，你也会发现，一切已经面目全非回去的，只是存于心底的记忆。是的，回不去了，所以，我们只能一直往前。76.鸡汤再有理，终究是别人的 总结。故事再励志，也只是别人的经历，只有你自己才能改变自己。77.理想艰险，遇到再大的困难，想着为自己的理想奋斗，也不会选择放弃。即使在阴霾的云沙下，也会想到苍天苏醒的风和日丽。即使在封闭的角落中也会让心 灵驰骋在广阔的草原上。78.只要勇于去博，英勇去闯，就可闯出一片属于自己天地，以实现人生出色。不管结局能否完美，至少你享受拼搏的过程，就是人生的成功，就是胜者。79.一个人想要优秀，你必须接受挑战！一个人想要 尽快优秀，就要寻找挑战！80.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有 尽全力，才能迎来美好的明天！81.每个人都有一行热泪，苦也要面对，因为坚强；每个人都有无言的伤，痛也要承受，因为成长。82.每一份坚持都是成功的累积！只要相信自己，总会遇到惊喜；每一种生活都有各自的轨迹！记得 肯定自己，不要轻言放弃；每一个清晨都是希望的开始，记得鼓励自己！83.我没有靠山，自己就是山！我没有天下，自己打天下！我没有资本，自己赚资本！这世界从来没有什么救世主。我弱了，所有困难就强了。我强了，所有 阻碍就弱了！活着就该逢山开路，遇水架桥。生活，你给我压力，我还你奇迹！.你要记得，在这个世界上，你是独一无二的，没人像你，你也不需要去代替谁。在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁

v2 Fn m r 1.实验目的：
Fn mr2
① 验证向心力与速度平方成正比
② 验证向心力与角速度平方成正比
③ 验证在线速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越小
④ 验证在角速度一定的情况下，半径越大 需要的向心力越大
2.实验原理：
① 如果在控制质量与半 径不变，测定在不同速 度下的向心力，画出Fn 与v2的图象，如果是通过 原点的直线，则向心力向(指向圆心方向)的合力改 变速度的方向，这个方向的合 力才是向心力
2.变速率圆周运动的合外力并 不指向圆心，即不是向心力；而 沿半径指向圆心方向的合力才是 向心力。
（四）关于向心力的说明：
(1)任何一个曲线运动的法向加速都 可以看成是向心加速度 (2)法向合力仍满足向心力公式， 就是半径为该点的曲线半径。
3.任何曲线运动的一小段均可以近 似为一小段圆弧，但在不同地方曲线 半径可能不同。因此，曲线运动也可 以用圆周运动来处理。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
（一）观察与思考
（一）观察与思考
（二）向心力的大小
匀速圆周运动
向心加速度
根据牛顿第二定律
指向圆心的合力
向心力
（二）向心力的大小
根据牛顿第二定律：
Fn man
向心力的表达式：
Fn
m
v2 r
Fn mr2
Fn
m
4 2r
T2
（三）向心力表达式的验证（课本）： 3.实验设计：
实验装置介绍(图)

圆 度方向。
周
运 动
指向圆心的分力Fn产生的 加速度就是向心加速度。它
只改变速度方向，不改变速
度大小。
Ft F
Fn OO
仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动。同时 具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速 圆周运动。
一 般 的 曲 线 运 动
研究一般的曲线运动，可以把这条曲线分 割成许多很短的小段，质点在每小段的运动都 可以看作是圆周运动的部分。
所受的合外力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力不变
学生展示
如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮
块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，
现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？
（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
解析：小橡皮受力分析如图
。 小橡皮恰不下落时，有：
Ff=mg
其中：Ff=μFN 而由向心力公式：
第五章 曲线运动
5.6 向心力
1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动？
向 心
r 2
加
速 度
v2 r
an
4 2r
T2
公
式
4 2n2r
向 心 力
V
把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律， 可得：
Fn
m
v2 r
Fn Hale Waihona Puke 2rF 人造卫星绕地球运行
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到
向
的指向圆心的合外力，叫向心力。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about. 。2021年3月6日星期六下午2时40分43秒14:40:4321.3.6 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月下午2时40分21.3.614:40March 6, 2021 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021年3月6日星期六2时40分43秒14:40:436 March 2021

速转动时，下列说法正确的是 (
)
A．两小球速率必相等 B．两小球角速度必相等 C．两小球加速度必相等 D．两小球到转轴距离与其质量成反比
练 习
在光滑的横杆上穿着两质量不同的两 个小球，小球用细线连接起来，当转台匀
速转动时，下列说法正确的是 ( BD )
A．两小球速率必相等
B．两小球角速度必相等
C．两小球加速度必相等
(C)
A. 1∶4 C. 4∶9
B. 2∶3 D. 9∶16
小 结 1、向心力的方向：指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向 3、向心力的大小
4、向心力的来源
小 结 1、向心力的方向：指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向
3、向心力的大小
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
4、向心力的来源
几
种
常
见 的
r
O
圆
ω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆
θω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
θ
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω