高中物理 第2章圆周运动第2节向心力第1课时课件 粤教必修2

作业： 课后练习
复习提问
1 、 力的分类(效果命名、性质命名) 2、 物体做曲线运动的条件？ 3、 匀速圆周运动的几个公式？
水流星
人造卫星
观察并思考： 1、小球的受力情况？ 2、线的拉力方向有何特点？ 3、一旦线断或松手，结果如何？
一、向心力
⑴定义：做匀速圆周运动的物体，受到的沿半 径指向圆心的力，这个力叫向心力
4、如图，线段OA=2AB，A、B两球质 量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌 面上以相同的角速度转动时，两线段
TAB与TOA的拉力之比为多少？
o A. .B
5、天车上用长为2m的钢丝吊运一 个1.0×103kg的钢块，天车以2m/s 的速度匀速运动，当天车突然停止
钢丝绳受到的拉力是多 大?g=10m/s2
2、两轮用皮带传动，皮带不打滑。图中有A、 B、C三点，这三点所在处半径ra>rb=rc,则
这三点的向心加速度关系是（ ）
A、aA=aB=aC
A .
..Co1
B.
B、 aC> aA> aB
.o2
C、 aC< aA <aB
D、 aC= aB> aA
3、地球在自转的过程中，站在赤 道上的人A和站在北纬450位置的人 B，随地球一起转动，A和B随地球 转动的角速度之比为----------，A和 B随地球转动的线速度之比为-------。
匀速圆周运动所需的向心力大小为
F=mω2r
ห้องสมุดไป่ตู้
①
由 v=ωr F=mv2/r
②
ω =2π/T F=m4π2r/T2 ③
注意单位：
F→N ω→rad/s r→m v→m/s T →s

2.向心力的特点 （1）向心力方向时刻发生变化（始终指向圆心且与
v
速度方向垂直）。
F OF
F v
（2）向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速
度大小。 （3）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以
v
向心力是变力。
一、向心力 2.向心力的特点
那么向心力是怎样产生的他是物体受到的吗？
rO ω
（4）向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。 （5）向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，或者是几个力 的合力来提供。
2.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，
物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力
来提供( B )
A.重力
B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
3.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？
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1.变速圆周运动的受力特点
F Fn
同时具有向心加速度和切向加速度的 圆周运动就是变速圆周运动 ，匀速 圆周运动切向加速度为零。
当物体做圆周运动的线速度逐渐减小 时，物体所受合力的方向与速度方向 的夹角是大于 90°还是小于 90°呢？
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 2.一般曲线运动的受力特点
向心力
学习目标
1．知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源 。 2．通过实验，理解向心力的大小与哪些因素有关，能运用向 心力公式进行计算。 3．知道向心加速度及其公式，能用牛顿第二定律分析匀速圆 周运动的向心力和向心加速度。
新课导入

第三十页，共九十三页。
【解析】(1)由几何关系可知,支持力与水平方向的夹角为
:θ=30°
对小球受力分析可知:FNsin 30°=mg,
解得:FN=2 mg。
(2)根据牛顿第二定律可知:FNcos 30°=
第十七页，共九十三页。
转动,设绳长l=10 m,质点的质量m=60 kg,转盘静止时质点 与转轴之间的距离d=4.0 m,转盘逐渐加速转动,经过一段
时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向 的夹角θ=37°,不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长 ,sin37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,求质点与转盘一 起做匀速圆周运动时:
。
第二十一页，共九十三页。
【解析】(1)如图所示,对质点进行受力分析,图中F为绳子的
拉力,在竖直方向: Fcos37°-mg=0
解得F= =750 N。
mg cos37
第二十二页，共九十三页。
(2)质点在水平面内做匀速圆周运动,重力和绳子拉力的合 力提供向心力,根据牛顿第二定律有
mgtan37°=mω2R R=d+lsin37°
提示:这些力的合力指向圆心,充当向心力,用来提供向心 力。
第十六页，共九十三页。
【典例示范】 如图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本
装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子的下端连 接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将 人和座椅看成一个质点,则可简化为如图乙所示的物理 模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO′
②匀速圆周运动的合力就是向心力
③变速圆周运动的向心力不指向圆心 ④向心力是具有某种特定性质的力 ⑤向心力可以由重力或弹力来充当
第十页，共九十三页。

作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小 特点：
（1）向心力是效果力，而非性质力，受力分析 不能画这个力。 （2）匀速圆周运动向心力来源：合外力
二、向心力的大小
课后作业
1、完成课本P25“问题与练习”第1-4题 2、《全优》P15-18
练习3 对向心力公式的应用
甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为 1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲 转过60°，乙转过45°，则它们的合外力之比
为(D )
A. 1：4 B.2：3 C.8：9 D.4：9
向心力课堂小结
一、向心力的概念
定义：做圆周运动的物体受到的指向圆心的合力 方向：总是指向圆心，与速度方向垂直
一、向心力Fn
4、大小：（匀速圆周运动向心力由合外力提供）
a
an
v2 r
a 2r
4 2r
a T2
v2 Fn F合 ma m r
Fn m 2r 4 2r
Fn m T 2
粗略验证向心力的表达式 课本P25—“做一做”
验证向心力表达式
向心力演示仪 ——从运动的角度验证向心力表达式
标尺
Fn m 2r
一、向心力Fn
1、定义：做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向
圆心，这个力叫做向心力。
2、方向： 总指向圆心，方向不断变化
与速度垂直， (说明该力是变力）
3、作用效果：
v
只改变速度的方向，不改变速度的大小。 F
注意：
OF
vF
（1）向心力是按照效果命名的，
v
而非额外所受一个力，受力分析不能画这个力。
（2）匀速圆周运动向心力由合外力提供
人教版必修二： 第5章 曲线运动