向心力课件ppt

总结词
在地球表面附近的物体做圆周运动时，万有 引力提供向心力。
详细描述
万有引力是任何两个物体之间都存在的相互 吸引的力。在地球表面附近，地球对物体的 万有引力提供物体做圆周运动的向心力。当 物体在地面附近做圆周运动时，其向心力由 地球的万有引力提供。
05
向心力的计算与解题方法
简单情况的向心力计算
实验器材介绍
实验器材
向心力演示器、小球、细线、支架、 滑轮、砝码。
实验器材介绍
向心力演示器由一个圆盘和一个支架 组成，圆盘上安装有滑轮，细线一端 固定在小球上，另一端穿过滑轮并由 砝码牵引。
实验步骤与注意事项
实验步骤 1. 将小球放在向心力演示器的圆盘上，调整细线的长度，使小球稳定在圆盘上。
2. 逐渐增加砝码的重量，观察小球在圆盘上的运动情况。
03
总结词
04
掌握复杂情况下向心力计算的步 骤和方法。
详细描述
在复杂情况下，向心力的计算通 常需要先对物体进行受力分析， 然后根据牛顿第二定律列方程求 解。受力分析时需要考虑所有作 用在物体上的力，并根据运动状 态判断各力的方向。
向心力解题方法总结
总结词
掌握向心力的解题方法对于解决相关问题至 关重要。
详细描述
在解决向心力相关问题时，首先要明确问题 的类型和所给条件，然后选择合适的公式或 方法进行计算。对于简单问题，可以直接使 用向心力公式进行计算；对于复杂问题，需 要先进行受力分析和运动分析，再根据具体 情况选择合适的方法求解。同时，需要注意
单位的统一和计算的准确性。
THANKS
感谢观看
实验步骤与注意事项
• 记录小球在不同重量砝码下的运动轨迹。
实验步骤与注意事项

2.有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩 托车先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、半径较小 的圆周运动，通过逐步加速，圆周运动的半径逐步增大， 最后能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动，这时
使车子和人整体做匀速圆周运动的向心力是( B )
A.圆筒壁对车的静摩擦力 B.筒壁对车的弹力 C.摩托车本身的动力 D.重力和摩擦力的合力
F＝mω2r
F ∝m F∝ r F ∝ω2
空杯移球的原理：
F
G α
例：把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使
小球沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运
动，如图，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
F=mgtanα
α
F=mrω2 解得：r = g tanα/ω2
Gα
变式：如图所示，两个质量相同的小球A和B，
紧贴光滑圆锥的内壁分别在水平面内做如图所示
的匀速圆周运动，则（ACD） A．A球的线速度大于B球的线速度
B．A、B两球的角速度大小相等 A
C．A球的周期大于B球的周期
B
α
D．A、B两球对内壁的压力大小相等
F = mv2/r = mω2r = mr(2π/T)2 F = mgtanα
分析向心力来源的方法
高中物理向心力pptPPT课件
（优质）高中物理《向心力》 pptPPT课件
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
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。
N F
G
向心力
1.定 义
2.方 向
F
FcosF向
G
3.作 用 4.来 源

【解析】 探究向心力大小与质量 m 之间的关系保证角速 度相同，而质量不同，所以是图丙．探究向心力大小与角速度 ω 之间的关系，保证质量相同，而角速度不同，所以是图甲．
【例 2】 [2019·哈尔滨三中高一联考]为了探究物体做匀速 圆周运动时，向心力与哪些因素有关，某同学进行了如下实验：
如图甲所示，绳子的一端拴一个沙袋，绳上离沙袋 L 处打一个绳 结A
答案：D
学习任务三 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．
2．匀速圆周运动问题的处理方法 (1)基本思路：做匀速圆周运动的物体一定需要向心力，该 向心力由物体所受外力的合力提供． (2)解题步骤．
1．匀速圆周运动中向心力的方向： 方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直． 2．向心力的特点：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 (1)向心力是从力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度 的力，不管属于哪种性质，都是向心力，它可以是重力、弹力等 各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力． (2)当物体做匀速圆周运动时，合外力就是向心力． (3)当物体做变速圆周运动时，合外力指向圆心的分力就是 向心力．
【例 3】 [2019·山西平遥中学检测](多选)关于向心力的下 列说法中正确的是( )
A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B．做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合 力
C．做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的 D．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
【解析】 A 对：向心力始终与物体速度垂直，它不改变速 度大小，只改变速度的方向．B 对：做匀速圆周运动物体的合外 力始终指向圆心，提供向心力．C 错：做匀速圆周运动物体的向 心力大小不变，方向时刻改变，为变力．D 错：物体因向心力的 作用才做匀速圆周运动．

A．重力 C．静摩擦力
B．内壁的弹力 D．滑动摩擦力
图1
f G
摩擦力使木块做匀速圆周运动
N
N
F G
F
G
N
f
向心力的来源：
G
向心力是根据力的作用效果命名的力。它可以是
重力、弹力、摩擦力等，也可以是某个力的分力，
也可以是多个力的合力。
物体做圆周运动的向心力由合力提供
过山车视频
N F合
G
匀速圆周运动： F向=F合
F向
F合 F切
变速圆周运动: F向仅是F合的 一个分力
α
L
N G O
课 堂小结
• 一、 向心力： • 1、 方向： 沿半径指向圆心。是变力。 • 2、 特点： F ⊥ V , 方向不断变化。 • 3、 来源： 以效果来命名，可能是重力、
弹力、摩擦力或几个的合力。 • 4、匀速圆周运动： F向=F合
变速圆周运动: F向仅是F合的一个分 力
2、下列关于向心力的说法中，正确的是D( )
自行车场地赛
N o F合
G
“找”向心力的步骤： 1、明确研究对象
（谁在做圆周运动）
2、找出圆周运动的轨迹 （确定圆心的位置、轨道半径的大小）
3、进行受力分析、找出指向圆心的力 （即向心力）
练习：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，如图所示，求摆线L与竖直方向的 夹角为α时，求：F向
第二节(第1课时）
N
F G
拉力使小球做匀速圆周运动
N F
G
挡板的弹力使小球做匀速圆周运动
太阳的吸引力使地球做匀速圆周运动
F F
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

第19页
2.运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般曲 线运动，在复杂的曲线运动中取一小段研究，每一小段都可以看 成是圆周的一部分，这些圆弧的弯曲程度不同，圆心不同，注意 到这个区别以后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可 以采用圆周运动的方法进行研究.
第20页
如图所示，物块 P 置于水平转盘上 随转盘一起运动，图中 c 方向沿半径指向圆心， a 方向与 c 方向垂直.当转盘逆时针转动时，下 列说法正确的是( )
A.当转盘匀速转动时，P 所受摩擦力方向为 c B.当转盘匀速转动时，P 不受转盘的摩擦力 C.当转盘加速转动时，P 所受摩擦力方向可能为 a D.当转盘减速转动时，P 所受摩擦力方向可能为 b
第21页
【答案】 A 【解析】 转盘匀速转动时，物块 P 所受的重力和支持力平 衡，摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力 方向指向圆心 O 点，故 A 项正确，B 项错误；当转盘加速转 动时，物块 P 做加速圆周运动，不仅有沿 c 方向指向圆心的向心 力，还有指向 a 方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合 力即摩擦力可能沿 b 方向，故 C 项错误；当转盘减速转动时，物 块 P 做减速圆周运动，不仅有沿 c 方向指向圆心的向心力，还有 与 a 方向相反的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩 擦力可能沿 d 方向，故 D 项错误.
(2)如果水平杆的转动角速度降为 ω′＝1.5 rad/s，圆环能 否相对于杆静止在原位置，此时它所受到的摩擦力有多大？(g 取 10 m/s2)
第36页
答案 (1)1.25 m (2)能 2.81 N
解析 (1)圆环在水平面内做匀速圆周运动的向心力是杆施
加给它的静摩擦力提供的，则最大向心力 F 向＝μmg，代入公式 F

谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
用绳系一个小球，使它在光滑水平
桌面上做匀速圆周运动，小球受几个力 的作用？有人说，受4个力的作用：重 力，桌面的支持力，绳的拉力，向心力。 这种分析对么？
注意：
1、向心力是以效果命名的力
2、向心力可以是任何性质的力，也可以 是几个力的合力。
N F

N f
G
θ
T
F
G
总结
向心力
1、方向指向圆心
向心力
水平放置 的光滑板
1小球受哪些力的作用？ 2合外力是什么？
N F
G
使物体做匀速圆周运动的这个 力有什么特点呢？
v F
v F
F
F
v
v
做匀速圆周运动的物体受到一个指 向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。
1这向个心力力 指向圆心，方向不断变化。
2这向个心力力 的作用效果——只改变运动 物体的速度方向，不改变速度大小。
向心力的大小与 哪些物理量有关呢？
Fmr2
v2 F m
v
r
r Fma
a2r
v2 a
r
Fmr2
v2 F m
r
a2r
v2 a
r
一个做匀速圆周运动的物体， 当它的角速度为原来的2倍时，它的 向心力变为原来的几倍？
F1mr12 F2mr22
F2 4F1
向心加速度只改变速度的______方__向__， 而不改变速度的___大__小____。
32、、由作物用体：所改受变的v的合方力向提 供
4、F
mrw 2 ; F
m
v2 r
向心加速度
1、方向— —指向圆心

公
式
：
F=mv^2/r，其
中F为向心力，
m为物体质量，
v为线速度，r为
半径
向心力的作用： 使物体做圆周运 动，保持物体在 圆周上的运动状 态
向心力的来源： 可以是重力、弹 力、摩擦力等， 也可以是这些力 的合力
向心力在生活中的应用
地球引力：地球对 物体的吸引力，使 物体保持围绕地球 旋转
太阳引力：太阳对 行星的吸引力，使 行星保持围绕太阳 旋转
向心力的计算方法
利用公式计算向心力
向心力公式：F=mv^2/r 向心力方向：指向圆心 向心力大小：与物体质量、速度、半径有关 向心力作用：使物体做圆周运动
利用物理实验测量向心力
实验器材：弹簧秤、细线、小球、固定支架
实验步骤：将小球悬挂在弹簧秤上，用细线固定在支架上，使小球在水平面内做匀 速圆周运动
游乐场中的旋转木马
旋转木马是一种常见的游乐场设施，其原理是利用向心力使木马在旋转过程中保持平衡。 向心力是物体在旋转过程中所受到的力，其大小与旋转半径和旋转速度有关。 旋转木马的旋转速度越快，向心力越大，木马在旋转过程中就越稳定。 旋转木马的旋转速度可以通过调整马达的转速来控制，从而实现对向心力的调节。
地球绕太阳转动的向心力
向心力：地球绕太阳转动时，受到太阳的引力和离心力的作用，形成向 心力
向心力公式：F=GMm/r^2，其中F为向心力，G为引力常数，M为太 阳质量，m为地球质量，r为地球到太阳的距离
向心力作用：使地球绕太阳做椭圆运动，保持一定的轨道和速度
向心力变化：随着地球到太阳的距离变化，向心力也会发生变化，从而 影响地球的轨道和速度
向心力在航天器对接中的应用：航天器在太空对接过程中，需要保持稳定的对接姿态，向心力 起到稳定作用。

人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)
精确实验表明，向心力的大小为： Fn m2r
v 2
rT
Fnm2rmvr2m4T 2 2r
向心力公式
人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)
人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)
布置作业
完成第六章第二节《向心力》的课后练习。
人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)
新人教版第六章第2节
讲课教师：姚桂元
教学目标
1.什么是向心力？ 2.向心力的方向有何特点？ 3.向心力的大小与哪些因素有关？ 4.了解变速圆周运动和一般曲线运动。
前情回顾
1.什么叫匀速圆周运动？ 物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处 相等，这种运动叫作匀速圆周运动。
“匀速”是指速率不变。
思考：做匀速圆周运动的物体所受的合力有 什么特点呢？
加速圆周运动
v F
F
减速圆周运动
v
Fn
F
Fn
F
加速圆周运动，物体所受合力的方向与速度 方向的夹角是锐角；减速圆周运动，物体所 受合力的方向与速度方向的夹角为钝角。
人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)
人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)
生活中的应用
实例3：匀速圆周运动
T
F
mg
拉力和重力提供合力，合力总指向圆心。
人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)
人教版（2019）必修第二册 第六章第2节向心力(共16张PPT)

两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转 轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩 擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止 开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω 表示圆盘转动的角速度，请思 考： 1.当a、b随转盘做匀速圆周运动时，两个小物块的向心力来源是哪 个力？ 你能求出向心力的比值吗？ 2.当两个小物块刚好要滑出时，临界角速度速度分别多大？ 哪个小物块先滑出？
四组
六组
1.书写工整，层次清晰 要求： 2.点评到位，讲解流利
• 如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和 物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动 ，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板 始终保持水平，物块相对木板始终静止，则 • A．物块始终受到三个力作用 • B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向 圆心 • C．从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小 • D．从b到a，物块处于超重状态
• 如图所示，用一根长为L＝1 m的细线，一端系一质量为m ＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体 顶端，锥面与竖直方向的夹角θ ＝37°，当小球在水平 面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω 时，细线 的张力为FT.(g取10 m/s2，结果可用根式表示) • (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω 0至少为多大？ • (2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度 ω ′为多大？
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
2 v Fn=m r
Fn=m rω2
4π2 Fn =m 2 r T
4、变速圆周运动中的合力并非向心力 在匀速圆周运动中合力充当向心力

2024/10/10
四、课堂小结：
(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 r
Fn=m rω2
Fn =m 4Tπ22r
(4).向心力的来源:
Fn=m vω
在匀速圆周运动中，由合力提供；在变速圆周运 动中，由合力垂直于速度的分力提供；
(5)向心力公式对匀速圆周运动、变速圆周运动、 一般圆周运动都适用。 (6)解决圆周运动问题关键是分析受力和确定圆心
10/10/2024
一、向心力
1、定义 ----物体做圆周运动时，所受到 2、理解：的指向圆心的合外力。
（1）向心力是指向圆心的合力，是 根据力的作用效果来命名的。
（2）向心力的作用只改变速度的方向 不改变速度的大小。
（3）向心力不是物体单独所受的力， 它可由合力提供;可由合力指向圆心 的分力提供;也可由某一个力提供;还 可由某个力指向圆心的分力提供.
2024/10/10
7、向心力来源的分 析思路：
（1）、明确研究对象 （2）、明确圆周运动平面，确定运动的 轨迹、圆心位置0及半径 r （3）、对物体进行受力分析，确定合 力指向圆心方向的分力,即确定向心力 Fn。
巩固练习
1、如图所示，在匀速转动的水平转盘上， 有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转 动，关于它的受力情况，下列说法中正确 的是 （ B ）
2024/10/10
3、变速圆周运动合力的分解：
Vv Ft
FF合合
FFn O
（1） V 速度 增大 Ft 的圆 v 周运 动
Fn
O
F合
（2） 速度 减小 的圆 周运 动
产生切向加速度, 改变速度的大小 切向力Ft :垂直半径方向的合力 向心力Fn :沿着半径（或指向圆心）的合力