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《向心力》优质课件1

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向心力 课件

向心力 课件
向心力
问题1：怎样使小球做匀速圆周运动
O'’ O
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动
O'’ O
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动 FN
F拉 G
绳子的拉力使小球做匀速圆周运动
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动 FN
F
G
杯子的弹力使小球做匀速圆周运动
地球绕太阳做（近似的）匀速圆周运动 F引
理论依据
任何做匀速圆周运动的物体的加速度 指向圆心
合力的方向与加速度的方向始终相同
活动：根据牛顿第二定律进一步推出向心 力大小的表达式
an =
v2 r
F合＝ma
an =ω2 r
Fn
=
mv2 r
Fn = mω2r
活动：体验向心力大小的影响因素 Fn = mω2r
实验验证：用圆锥摆验证
O θ
l
O θ
m 4Tπr22 ∵
= mgtanθ
r= htanθ
∴
4π2 T2
h
=
g
右图是电动转盘展示台， 已知转盘工作时角速度为 4rad/，质量为50g的小物 体距展示台中心5cm处相 对转盘静止，随转盘做匀 速圆周运动。
（1）求小物体所受向心力的大小。
（2）小物体受到的向心力是什么力提供的？
右图是电动转盘展示台， 已知转盘工作时角速度为 4rad/，质量为50g的小物 体距展示台中心5cm处相 对转盘静止，随转盘做匀 速圆周运动。
太阳对地球的引力使地球做匀速圆周运动
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什 么特点？
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什 么特点？
问题4：小球没有受到指向圆心的力，为 什么也可以做匀速圆周运动？

《向心力》精品课件

《向心力》精品课件

解析： 在光滑的水平面上细线对小球的拉力提供小球做圆周运动的向心力。 由 Fn＝mω2r 知，在角速度 ω 不变时，Fn 与小球的质量 m、半径 l 都成正比，A 正确，B 错误；质量 m 不变时，Fn 又与 l 和 ω2 成正比，C 正确，D 错误。
答案： AC
匀速圆周运动的动力学问题 1．匀速圆周运动的特点 线速度大小不变、方向时刻改变；角速度、周期、频率都恒定不变；向心加 速度和向心力大小都恒定不变，但方向时刻改变。
确，A、B、C 错误。 答案： D
2Rg。故 D 正
A．A 的速度比 B 的大 B．A 与 B 的向心加速度大小相等 C．悬挂 A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等 D．悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小
解析： A、B 绕竖直轴匀速转动的角速度相等，即 ωA＝ωB， 但 rA＜rB，根据 v＝ωr 得，A 的速度比 B 的小，选项 A 错误；根 据 a＝ω2r 得，A 的向心加速度比 B 的小，选项 B 错误；A、B 做
பைடு நூலகம்
课堂互动·考点探究
对向心力的理解 1．向心力的特点 (1)方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直。 (2)大小：Fn＝mvr2＝mrω2＝mωv＝m4Tπ22 r，在匀速圆周运动中，向心力大小 不变；在非匀速圆周运动中，其大小随速率 v 的变化而变化。
2．向心力的作用效果 由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小， 只改变线速度的方向。 3．向心力的来源 物体做圆周运动时，向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供。可以由一 个力充当向心力；也可以由几个力的合力充当向心力；还可以是某个力的分力充 当向心力。
《向心力》
研读教材·自主学习

高中物理(新人教必修二)5.6《向心力》课件1

高中物理(新人教必修二)5.6《向心力》课件1
向
v2 (2)由牛顿第二定律得：mgtan α＝m r . 由几何关系得r＝Lsin α， 所以，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 v＝ gLtan α sin α. (3)小球运动的角速度大小 v gLtan α sin α ω＝ r ＝ ＝ Lsin α 2π 小球运动的周期T＝ ω ＝2π g ， Lcos α Lcos α g .
• 4．向心力的来源 • (1)向心力是按照力的效果命名的，使物体受 指向圆心 到 的力均可称作向心 合力 力． • (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受力 的 ，也可能是某个力的分力．
• 二、实验验证 • 1 ． 装置： 细线下面悬挂一 个钢球，用手带动钢球使它 在某个水平面内做匀速圆周 运动，组成一个圆锥摆且 θ 很小，如图所示．
• 第六节 向心力
• 1．理解向心力的概念及其表达式的含义． • 2 ．知道向心力大小与哪些因素有关，并能 用来进行计算． • 3 ．知道向心力是效果力，会在实际问题中 分析向心力来源．
一、向心力 1．定义：做匀速圆周运动的物体受到 合力． 2．方向：始终指向 圆心 ．
指向圆心
的
v2 mr 3．公式：Fn＝ 或Fn＝ mω2r .
• •
长为 L 的细线，拴一质量为 m 的小球， 一端固定于 O点．让其在水平面内做匀速圆 周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动 )，如 图所示．当摆线L与竖直方向的夹角是α时， 求： • (1)线的拉力F的大小及小球的向心力F向的大 小； • (2)小球运动的线速度的大小； • (3)小球运动的角速度大小及周期．
• 例如：用一细线系一小球在竖直 平面内做变速圆周运动，在向下 加速运动过程的某一位置 A 和向 上减速运动过程的某一位置 B ， 小球的受力情况如图所示． • 比较可知，匀速圆周运动和变速 圆周运动受力情况的不同是：匀 速圆周运动中，合力全部用来提 供向心力，合力指向圆心；变速 圆周运动中，合力沿着半径方向 的分量提供向心力，合力不一定 指向圆心．

人教版高中物理必修二5.6《向心力》ppt课件1

人教版高中物理必修二5.6《向心力》ppt课件1

v2 r
Fn = mω2r
向心力是不是一种新的性质力？即向心力 是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某 种性质来命名的力？
v
Fn
O
v
Fn
Fn
v
向心力来源分析
FN Ff O
mg
Fn ＝Ff
F引 O
F合＝F引 ＝Fn
向心力来源分析
FN mg
O
Fn＝FN+ mg
FT
F合 G
Fn＝F合
1. 向心力是按照效果命名的力，并不是物体额外受到 的一个力；受力分析时, 不能多出一个向心力。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
2. 向心力的来源：物体所受的合力提供了物体做匀速 圆周运动所需的向心力。（可以是重力、弹力、摩擦 力等各种性质力的合力）
F合＝Fn
几种常见的匀速圆周运动受力分析
转 FN
盘
F静
mg
F静
滚
O FN
筒
r
mg
几种常见的匀速圆周运动受力分析
O
圆
FT θ
锥
F合 O'
摆
mg
圆
FN
台
r
O
筒
F合
mg
例1. 小球做圆锥摆时，细绳长 L，与竖直方向成 θ 角，

向心力课件

向心力课件
N F
G
合外力全部提供向心力
变速圆周运动
v
·
·O
合外力部分提供向心力
向心力
绳拉小球
轻绳栓一小球,在光滑水平 面做匀速圆周运动。
小球受力分析： 小球受力分析1
N OO F
G
N与G相抵消，所以合力为F
小球受力分析： 小球受力分析2
V
F OO
F V
做匀速圆周 运动，合外 力指向圆心， 与速度V垂直
F
V
向心力
❖ 做匀速圆周运动的物体是否具有加速 度？加速度的公式是什么？
4.向心力大小： F=mrω2或：F=m源自v2 r5.向心力的来源：
是一种效果力，它可以是某一个力（重力、弹力、
摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
实验验证向心力公式
思考：
❖ 1、实验的基本原理？ ❖ 2、实验需要的器材？ ❖ 3、实验需要记录的数据有哪些？如何测
量？ ❖ 4、实验过程中需注意什么？ ❖ 5、设计数据记录表。
实验数据记录表
物理量 h（m） t（s） n（圈数） 第一次 第二次
计算：g/h与（2πn/t）2 是否相等。
几个典型的圆周运动
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 FN
f
G F向=F合=f
几个典型的圆周运动
实例二
F Fn
G
匀速圆周运动
❖ 根据牛顿第二定律，产生加速度的原 ▪因加是速什度么公？式：an=rω2或an=v2/r ▪向心力公式：Fn=man=mrω2或mv2/r
向心力:
1. 定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的 合外力，叫向心力。

人教版《向心力》课件ppt1〔完美版〕

人教版《向心力》课件ppt1〔完美版〕
BC
2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点， 并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线
成θ角，则以下正确的是
BCD
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
θ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ F
F合O r
G
3、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，
衡，所以合 G
力为F拉。
O F拉
v
小
球 受
FN
力
F拉
分
OO
析
FN与G 相平
衡，所以合 G
力为F拉。
O F拉 F拉
v
v
小
球 受
FN
力
F拉
分
OO
析
FN与G 相平
衡，所以合 G
力为F拉。
v
F拉 O F拉
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
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 rr1 1
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。

人教版《向心力 》课件ppt1(完美版)

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因为“侈谈冷静下来或服用渐进主义的 镇静剂 ”对于 推进美 国的民 主进程 没有丝 毫意义 。 .因为美国黑人需要拥有和白人一样的 民主、 自由、 正义、 平等和 尊严等 作为人 的最起 码的权 利。 .因为事实已经证明以前的“侈谈冷静 下来或 服用渐 进主义 的镇静 剂”，对 于美国 黑人的 解放无 济于事 。 .因为美国黑人已经期待了百年，被冷 落了百 年，受 歧视了 百年， 而且贫 穷了百 年。 美国黑人不能进入各类高层机构，不 能从事 智力性 较强的 活动。 .美国黑人不能与白人享有同样的人格 尊严与 自由活 动，不 能参加 投票与 选举。 .美国黑人大部分都在社会底层挣扎， 承受的 是繁重 的劳役 、接连 的迫害 与生活 的苦难 。 .美国黑人生命与生活毫无保障，沦为 白人的 奴隶， 没有一 点人身 自由。
当v < gR 小球受支持力（如右侧 ）v，↓→F↑， 当v=0时，F=mg ， 所以有支撑力情况下小球能通过
最高点的速度为v≥0 小球在最低点受力情况呢？
练习２：如图所示，一质量为m=1kg的小球，
用长为L=0.4m的轻杆固定住，使其在竖直面内
作圆周运动.g=10m/s2
（1）若小球经过最高点时速度为
当 ： v0 gR, 杆（管）对球无作用力 当v > gR 杆产生向下的拉力，管外壁产生向下的压力
当v < gR 杆产生向上支持力，管外壁产生向上的压力
当堂检测15’
1.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过 O的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它 做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低 点和最高点，则杆对球作用力可能是 （ ）
A、a处为拉力，b处为拉力
b
B、a处为拉力，b处为推力
C、a处为推力，b处为拉力

高中物理《向心力》1ppt课件

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精品课件
18
3.A、B两球都做匀速圆周运动，A球质量为B球质量的3倍，
A球在半径为25cm的圆周上运动，B球在半径为16cm的圆周上
运动，A球转速为30r/min，B球转速为75r/min，求A球所受
向心力与B球所受向心力之比。
解：
2
1
A B
TA
2
TB TA
nB 1
nA 2 nB 5
TB
nA
大庆第五十六中学
郑晶
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1
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2
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
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3
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4
o
小孩旋转模型
对上述几个物体进行受 力分析，并试着指出它 们合力的方向。
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5
N F
G
F
Fcos F向
G
向心力 1.定 义 2.方 向 3.作 用 4.来 源 5.大 小
精品课件
6
猜想:向心力的大小和哪些因素有关？
方案：
细 线
小球
笔套
钩码
精品课件
7
5、向心力公式
a = v2/r = ω2r
F=ma
F = mv2/r = mω2r
精品课件
8
验证向心力的大小： 向心力演示器
精品课件
9
介绍: 向心力演示仪
匀
速
FN
圆
周
F
F´
运
动
G
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10
• 变速塔轮
精品课件
11
探究向心力的大小：
控制变量法
保持r、ω一定 保持m、ω一定 保持r、m一定
F = mv2/r = mω2r = mr(2π/T)2

人教版高中物理《向心力》PPT课件

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F m2r
第六页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
验证向心力方法2：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
想一想
小球受到哪些力的作用？ 向心力由什么力提供？
θ
F
结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供
第七页，共23页。
F合O r
G
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
1、实验的基本原理？
从运动的角度求得Fn ；从受力的
力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？
v
向心力是根据力的作用效果命名的
力，并不是一种新的性质的力。
Fn
Fn
O Fn
v
第十页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
向 心 力 来 源 分 析
F
引
F合＝F引 ＝Fn
O
第十一页，共23页。
FN mg
O
Fn＝FN+ mg
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
即向心力的公式仍然适用。
Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向。
从受力的角度求得F合 ；
方向：始终指向圆心 ( 与 v 垂直 )，是变力。 2、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？
一般曲线运动
向心力由静摩擦力Ff提供
效果：只改变 v 的方向，不改变 v 的大小。
向心力由支持力N和重力G的合力提供
明德敏学 穷高极远
5.6向心力
赤峰二中物理组
第一页，共23页。
内蒙古赤峰二中
明德敏学 穷高极远
演示：线的一端系一小球，使小球在光滑水平面上作匀速圆周运动。 观察并思考：
1.小球的受力情况如何？ 2.合外力有何特点？
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课前预习
01
一 向心力
梳理教材 夯实基础
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向 圆心 ，这个指向 圆心 的力叫作 向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向 圆心 . 3.作用：只改变速度的 方向 ，不改变速度的 大小 . 4.向心力是根据力的 作用效果 命名的，它由 某个力或者几个力的合力 提供. 5.表达式： (1)Fn＝mvr2 (2)Fn＝ mω2r .
线运动.
(2)处理方法：可以把曲线分割为许多很短的小段，每一小
段可以看作 圆周运动 的一部分，分析质点经过曲线上某位
图1
置的运动时，可以采用 圆周 运动的分析方法来处理.
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力.( × ) (2)向心力和重力、弹力一样，都是根据性质命名的.( × ) (3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力.( √ ) (4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心.( × ) (5)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变.( √ )
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
图4
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
2.实验步骤 (1)皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上，小球转动半径和转动角速度相同时，探究 向心力与小球质量的关系. (2)皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上，小球转动角速度和质量相同时，探究向心 力与转动半径的关系. (3)皮带套在塔轮2、3半径不同的圆盘上，小球质量和转动半径相同时，探究向心力 与角速度的关系.
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
明确原理 提炼方法
探究方案一 用绳和沙袋定性研究 1.实验原理 如图3(a)所示，绳子的一端拴一个小沙袋(或其他小物体)，将手举过头顶，使沙袋在 水平面内做匀速圆周运动，此时沙袋所受的向心力近似等于 绳对沙袋的拉力 .
二 变速圆周运动和一般的曲线运动
梳理教材 夯实基础
1.变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图1所示.
(1)跟圆周相切的分力Ft：改变线速度的 大小 . (2)指向圆心的分力Fn：改变线速度的 方向 . 2.一般的曲线运动的处理方法
(1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是 直线也不是 圆周的曲
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
(1)通过操作一和二，比较在 半径 、质量相同的情况下，向心力大小与角速度的关系. (2)通过操作一和三，比较在 质量 、角速度相同的情况下，向心力大小与半径的关系. (3)通过操作一和四，比较在半径 、角速度 相同的情况下，向心力大小与质量的关系. 3.实验结论：半径越 大 ，角速度越 大 ，质量越 大 ，向心力越大.
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
第1课时 实验：探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 明确原理 提炼方法 精析典题 提升能力 随堂演练 逐点落实
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
高一物理备课组
学习目标
1.知道什么是向心力，知道向心力的作用，知道它是根据力的作用效果命名的. 2.会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能用来进行计算. 3.体验向心力的存在，会设计相关实验，探究向心力与物体的质量、速度和 轨道半径的关系，体会控制变量法在研究多个物理量关系中的应用. 4.知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点.
2.如图2所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起
转动而不滑落.则下列说法正确的是
A.小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用
B.小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的
C.筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大
√D.筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大
图2
解析 小物体随转筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力共3个力的作用，故 选项A错误. 水平方向Байду номын сангаас，弹力指向圆心，提供向心力，据牛顿第二定律有：FN＝mω2r，又ω＝ 2πn，可知转速越大，角速度越大，小物体所受的弹力就越大；在竖直方向上，小物 体所受的重力和静摩擦力平衡，静摩擦力大小不变，故选项B、C错误，D正确.
匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种
不同的角速度做匀速圆周运动.小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力
提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧
测力套筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的
红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心
力的比值.
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
图3
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
2.实验步骤 在离小沙袋重心40 cm的地方打一个绳结A，在离小沙袋重心80 cm的地方打另一个 绳结B.同学甲看手表计时，同学乙按下列步骤操作： 操作一 手握绳结A，如图(b)所示，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒转动1 周.体会此时绳子拉力的大小. 操作二 手仍然握绳结A，但使沙袋在水平面内每秒转动2周，体会此时绳子拉力的 大小. 操作三 改为手握绳结B，使沙袋在水平面内每秒转动 1周，体会此时绳子拉力的大小. 操作四 手握绳结A，换用质量较大的沙袋，使沙袋在 水平面内每秒转动1周，体会此时绳子拉力的大小.
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
6.2 向心力—【新教材】人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件(共66 张PPT)
探究方案二
用向心力演示器定量探究
1.实验原理
向心力演示器如图4所示，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之