【课件设计】向心力课件－向心力－物理－高中－高海兵－3708830008 19页

5.6向心力必修2第五章曲线运动高海兵邹城市兖矿第一中学\n【三维目标】一.知识与技能1.理解向心力的概念.2.知道向心力大小与哪些因素有关,理解公式的确切含义,并能用来进行计算.3.知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度.二.过程与方法通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并理解公式的含义.三.情感、态度与价值观在实验中,培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力.体会实验的意义，激发学习物理的兴趣.\n知识回顾1.做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点?表达式是什么?物理意义是什么?特点：大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变。物理意义：速度方向改变的快慢\nvFvFvF月球绕地球转动,是地球对月球的引力作用\n一.向心力1.定义:做匀速圆周运动的物体受到了指向圆心的合力,这个合力叫做向心力①方向时刻变化,总指向圆心与速度垂直②作用效果:只改变线速度的方向不改变速度大小③向心力是根据力的作用效果命名的,它可以是某一个力(分力),或者是几个力的合力受力分析不能有向心力2.向心力的大小做匀速圆周运动的物体受到与速度V垂直指向圆心的合外力(也适用于一般圆周运动求Fn)v一定时,Fn与r成反比;当ω一定时,Fn与r成正比．\n3.实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式小球受哪些力的作用?向心力由什么力提供?想一想rθOGF合F结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供\n(1)实验的基本原理?从运动的角度求得Fn;从受力的角度求得F合;将Fn和F合进行比较(2)实验需要的器材?钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺rO'OθlhFTGF合(3)需测量的数据有哪些?如何测?F合＝mgtanθ小球所需向心力Fn=mv2rM、r、转n圈数所用时间t、h运动半径——刻度尺(4)测量问题运动周期——秒表悬点到圆心高度——刻度尺\n4.匀速圆周运动实例分析——向心力的来源(1)轻绳栓一小球,在光滑平面做匀速圆周运动,向心力来源向心力由小球受到的支持力FN、重力G、绳拉力的合力提供F向=F合=FOGFNFGFNFf(2)物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动F向=F合=Ff由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供.即圆盘对木块的静摩擦力Ff(3)物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?桶对物块的支持力提供向心力GFfFNOω\nθO'ORωθωθmmOrmgNF合mgNF合F合＝mgtanθ竖直方向:Ncosθ＝mg水平方向:F合=mω2r竖直方向:Ncosθ＝mg水平方向:F合=mω2Rsinθ(4)沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球①向心力是根据效果命名的力,并不是一种新的性质的力②向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力.③向心力不是物体真实受到的一个力,不能说物体受到向心力的作用,只能说某个力或某几个力提供了向心力.总结:物体做匀速圆周运动时由合力提供向心力.\n二.变速圆周运动和一般曲线运动1.阅读课本P24回答以下问题：⑴变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？⑵怎么分析研究一般的曲线运动?FOat改变速度的大小改变速度的方向FnFtana起着改变速度大小、方向的作用结论: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变速圆周运动F向是F合的指向圆心方向的分力FnFnFt\n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。r1r22.处理一般曲线运动的方法：\n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？控制变量法操作三:又改为手握绳绳结A,使沙袋在水平方向上每秒运动2周,体会此时绳子拉力的大小4F.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.\n分析向心力的思路1.明确研究对象,受力分析,指向圆心方向的合力即向心力.2.分析运动情况，确定运动的平面、圆心和半径3.列方程:沿半径方向满足\nB效果检测1.下列关于向心力的说法正确的是()A.向心力只能是圆心上物体施加的力B.向心力是物体所受诸力沿半径指向圆心的合力C.一个物体受多个力，则向心力只能由这多个力中指向圆心的力合成D.向心力一定是物体受到的合力\n2.用细线拴住一个质量一定的小球做匀速圆周运动,下列说法中正确的是（）A.在线速度一定情况下,线越长越易断B.在线速度一定情况下,线越短越易断C.在角速度一定情况下,线越长越易断D.在角速度一定情况下,线越短越易断BCBCDrθOGF合F3.质量m的球用长为L的细绳悬于天花板O点,使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,以下正确的是()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向心力为mgtanθD.摆球做匀速圆周运动向心加速度为gtanθ\n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.有:Fn=mgtanα=mrω2解得:r=gtanα/ω2αGF5.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()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BD\n6.甲乙两物体都做匀速圆周运动,质量之比为1∶2,半径比为1∶2,相同时间内甲转过4周,乙转过3周.则它们的向心力之比为()A.1∶4B.2∶3C.4∶9D.9∶16解析:小橡皮受力分析如图小橡皮恰不下落时,有:Ff=mg=μFN而由向心力公式:FN=mω2r7.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?解以上各式得：CGFfFN\n3.向心力的大小2.向心力的作用效果:1.向心力的方向: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指向圆心改变速度的方向课堂小结\n再见！作业P251.2.3.4.5