高中物理第4章匀速圆周运动第2节向心力与向心加速度课件鲁科必修2

弹簧测力套筒 横臂挡板
长槽 变速轮塔
短槽 变速轮塔
传动皮带
转动手柄
向心力演示器
介绍: 向心力演示仪
小 球 静 止
FN
G
介绍: 向心力演示仪
手
推
档
板
介绍: 向心力演示仪
匀 速 圆 周 运 动
FN F F´ G
在长0.2m的细绳的一端系一个质量为1 ㎏的小球，细绳的另一端固定在水平 桌面上，使小球以0.6m/s的速度在桌面 上做匀速圆周运动，求小球运动的向 心力大小。
一、 向心力： 2 v 2 ⑴ 大小： F=mrω 或：F=m r ⑵ 方向： 沿半径指向圆心。是变力。 ⑶ 特点： F ⊥ V , 方向不断变化。 ⑷ 来源： 重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。
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课 堂小结
第四章 匀速圆周运动 第2节 向心力与向心加速度
高一物理备课组
★针对训练1：下列关于做匀速圆周运动的物体 的向心力的说法中，正确的是( ) A．物体由于做匀速圆周运动产生了一个向心力 B．物体所受的合力提供向心力 C．向心力的方向始终指向圆心，所以它的方向 保持不变 D．向心力是一个恒力
3、向心力的大小 标尺

【导学号：01360125】
图 2－2－3
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A．小球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用 B．小球做圆周运动的向心力是重力和绳子的拉力的合力 C．向心力的大小可以表示为 F＝mrω2，也可以表示为 F＝mgtan θ D．以上说法都正确 【解析】 小球受两个力的作用：重力和绳子的拉力，两个力的合力提供向 心力，因此有 F＝mgtan θ＝mrω2.所以正确答案为 B、C. 【答案】 BC
第三十四页，共34页。
探讨1：哪两个点的向心加速度与半径成正比？ 【提示】 B、C两点的向心加速度与半径成正比． 探讨2：哪两个点的向心加速度与半径成反比？ 【提示】 A、B两点的向心加速度与半径成反比．
第二十五页，共34页。
[核心点击] 1．向心加速度的几种表达式
第二十六页，共34页。
2．向心加速度与半径的关系 (1)若ω为常数，根据an＝ω2r可知，向心加速度与r成正比，如图4－2－6甲所示． (2)若v为常数，根据an＝vr2可知，向心加速度与r成反比，如图4－2－6乙所示．
甲乙 图4－2－6 (3)若无特定条件，则不能说向心加速度与r是成正比还是成反比．
第二十七页，共34页。
4．如下列选项所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在光滑水 平面内做匀速圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向可能正确的是( )
【解析】 做匀速圆周运动的物体的加速度就是向心加速度，其方向指向圆 心，B正确．
D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
图4－2－7
第二十九页，共34页。
【解析】 在转动过程中，A、B两座椅的角速度相等，但由于B座椅的半径 比较大，故B座椅的速度比较大，向心加速度也比较大，A、B项错误；A、B两座 椅所需向心力不等，而重力相同，故缆绳与竖直方向的夹角不等，C项错误；根 据F＝mω2r判断A座椅的向心力较小，所受拉力也较小，D项正确．

的,它可以是重力、弹力、摩擦力等 各种性质的力，也可以是某个力的 分力，或是几个力的合力
2018/7/17
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6、线段OB=AB，A、B两球质量相等，它们绕O 点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，如图 4所示，两段线拉力之比TAB：TOB＝______。
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思考题:
自行车转弯，稍一倾斜 就过去了，摩托车转弯 倾斜度要大一些。摩托赛车时转弯，倾斜度更 大，几乎倒在地上。 提问：谁提供向心力？倾斜度与向心力有关吗？ 有何关系？
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分析向心力来源
1）在匀速转动的圆筒 内壁上紧靠着一个物体
FN
Ff
G
2）小物体随着圆 盘一起做匀速转动
FN
3)细绳悬吊一小球， 小球在水平面上做 圆锥摆运动
F2
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F
F合 F1
Ｆf
G G
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4.优化设计１３页第１０题
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2)向心力是根据里的作B=aC C．aC<aA<aB
B．aC>aA>aB D．aC=aB>aA
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４．如图４所示，原长为L的轻质弹簧，劲度系数 为k，一端系在圆盘的中心O，另一端系一质量为 m的金属球，不计摩擦，当盘和球一起旋转时弹 簧伸长量为ΔL ，则盘旋转的向心加速度为_____， 角速度为_____。
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例题２．A、B两质点均做匀速圆周运动， mA∶mB=RA∶RB=1∶2，当A转60转时，B正好 转45转，则两质点所受向心力之比为多少？
2018/7/17

一、向心力概念
研究 对象
实验
小球
小物块
运动 状态
使物体 圆周运 动的力
方向
1.定义：
做圆周运动 的物体一定要
匀速
拉力
始终 受到一个始终 沿着 指向圆心等效
圆周 运动
静摩 擦力
半径 力的作用。这
指向 圆心
个力叫做向心 力。
一、向心力概念
1.定义：做圆周运动的物体一定要受到一个始 终指向圆心等效力的作用。这个力叫做向心力。
变速塔轮 手柄
N F
G
二、向心力的大小
（2）科学探究 （采用控制变量法）
小 球
手 N推
静
挡
止
板
G
二、向心力的大小
（2）科学探究 （采用控制变量法）
匀
速
FN
圆
周
F
F´
运
动
G
二、向心力的大小
（2）科学探究 （采用控制变量法）
不变的 改变的 物理量 物理量
观察结果
实验结论：
F向随r 、 ω 、m的增
课堂练习
2.关于向心力的说法中正确的是( AB) CD
A.物体受到合外力指向圆心时物体做匀速圆周运动 B.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用 效果命名的 C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合 力，也可以是其中某一个力或某一个力的分力 D.向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体 运动的快慢
向心力公式：
那向心力和周期、频率又会有 什么关系呢
三、向心力加速度
1）大小：
根据牛顿第二定律： F= ma
2）方向：始终指向圆心 3）物理意义：描述线速度方向变化的快慢