人教版高中物理必修二 向心力ppt
合集下载
人教版高中物理必修第二册：向心力【精品课件】
F1=
4m 2n2r t2
，钢球所受合力的表达式F2=
mg r h
。下面是一次实验得到的数据，代入上式
计算结果F1= 0.101N，F2= 0.098 N，图中细线与竖直方向的夹角θ 比较小，可认为tan
θ=sin θ。（g取9.80 m/s2，π2≈9.86，计算结果保留三位小数）
m/kg
r/m
n/转
Fn=mvr 2 Fn=m ω2r Fn =m4Tπ22r
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
当堂检测
1.如图所示是游乐园转盘游戏，游客坐在匀速转动的水平转盘上，与转盘相对静止，关于他 们的受力情况和运动趋势，下列说法中正确的是（ C ） A.游客在匀速转动过程中处于平衡状态 B.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 C.游客受到的静摩擦力方向沿半径方向指向圆心 D.游客相对于转盘的运动趋势与其运动方向相反
3.［多选］如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有
两个小球A和B紧贴内壁，且A球的质量为B球的2倍，分别在如图所示的水平面内做匀速
圆周运动，则（ AB ）
A.A球的线速度大于B球的线速度
B.A球的角速度小于B球的角速度
C.A球运动周期小于B球运动周期
D.A球对筒壁的压力小于B球对筒壁的压力
，由于mA=2mB，则知FA=2FB，根据牛顿第三定律得，小球对
筒壁的压力F′A=2F′B。
4.［多选］如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而
未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（ BC ）
A.物体所受弹力增大，摩擦力增大 B.物体所受弹力增大，摩擦力不变 C.物体所受弹力和加速度都增大 D.物体所受弹力增大，摩擦力减小
高中物理(新人教版)必修第二册：向心力【精品课件】
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
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．
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
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【新版】人教版(2019)高中物理必修第二册上课课件
（ 教 学 提 纲 ）第6章 第2节 向心力 —2020 -2021学 年【最 新版】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册获奖 课件（ 免费下 载）
预习自测
『判一判』
(1)匀速圆周运动的向心力是恒力。 ( )
×
(2)匀速圆周运动的合力就等于向心力。 ( )
√
(3)所有圆周运动的合力都等于向心力。 ( )
如图所示，细线拴住小球在竖直面内做匀 速圆周运动，当小球经过最低点时， 向心力由细线的拉力和重力的合力提供。
（ 教 学 提 纲 ）第6章 第2节 向心力 —2020 -2021学 年【最 新版】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册获奖 课件（ 免费下 载）
向心力来源
实例分析
如图所示，小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆运
（ 教 学 提 纲 ）第6章 第2节 向心力 —2020 -2021学 年【最 新版】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册获奖 课件（ 免费下 载）
向心力来源
实例分析
摩擦力提供 向心力
如图所示，物体随转盘做匀速圆周运动，且 物体相对于转盘静止，向心力由转盘对物体 的静摩擦力提供
合力提供 向心力
5．向向心力心来力源来源的实例分析
实例分析
如图所示，用细绳拴住小球在竖直平面内转动，
重力提供
当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则
向心力
此时向心力由重力提供
弹力提供 向心力
如图所示，用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆 周运动，向心力由绳子的拉力提供
（ 教 学 提 纲 ）第6章 第2节 向心力 —2020 -2021学 年【最 新版】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册获奖 课件（ 免费下 载）
6.2向心力PPT人教版(教材)高中物理必修第二册
向心力并不像重力、弹力、摩擦力那样，作为具有某种性 质的力来命名的。
它是由某个力或几个力的合力产生的。根据效果命名。
5.向心力是效果力
实例
向心力
用细线拴住的小球在 竖直面内转动至最高 点时
绳子的拉力和重力的合力提 供向心力，F向＝F＋G
用细线拴住小球在光 滑水平面内做匀速圆 周运动
线的拉力提供向心力，F向 ＝FT
CD 如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳的拉 力，向心力由指向圆心O方向的合外力提供，因此，它可 以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方 向分力的合力，故选C、D
总结： （1）作好受力分析，明确哪些力提供向心力，找准物体做圆 周运动的径迹及位置是解题的关键 （2）求出合力的表达式，根据向心力公式列方程求解 （3）物体做非匀速圆周运动时，在任何位置均是沿半径指向 圆心的合力提供向心力；物体做一般曲线运动时，在每段小圆 弧处仍可按圆周运动规律进行处理
11.这一段写荆轲入秦以后，为完成刺秦王之大事而采取的有效办法：首先“厚遗秦王宠臣中庶子蒙嘉”以打通关节。
教师阐述：这样一个才华长久没显出来的人，当国家有难的时候他还是出来解国家之围了。
9.写女子为人妇后早晚辛苦劳动的句子是：三岁为妇，靡室劳矣；夙兴夜寐，靡有朝矣
经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和 忳郁邑余侘傺兮，吾独穷困乎此时也。
3 B 当车子和人在垂直的筒壁上做匀速圆周运动时，在竖直方向上，摩擦力等于重力，
课前预习： 这两个力是平衡力；在水平方向上，车子和人转动的向心力由筒壁对车的弹力来提供，B 正确 可以想象：烛之武向多少人探问过天下的分分合合，路人、行商、政客（其中可能就有佚之狐）；可以想象出多少个日夜他翻看竹简的手势与眼神；想象出多少次他侧耳细听能从
它是由某个力或几个力的合力产生的。根据效果命名。
5.向心力是效果力
实例
向心力
用细线拴住的小球在 竖直面内转动至最高 点时
绳子的拉力和重力的合力提 供向心力，F向＝F＋G
用细线拴住小球在光 滑水平面内做匀速圆 周运动
线的拉力提供向心力，F向 ＝FT
CD 如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳的拉 力，向心力由指向圆心O方向的合外力提供，因此，它可 以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方 向分力的合力，故选C、D
总结： （1）作好受力分析，明确哪些力提供向心力，找准物体做圆 周运动的径迹及位置是解题的关键 （2）求出合力的表达式，根据向心力公式列方程求解 （3）物体做非匀速圆周运动时，在任何位置均是沿半径指向 圆心的合力提供向心力；物体做一般曲线运动时，在每段小圆 弧处仍可按圆周运动规律进行处理
11.这一段写荆轲入秦以后，为完成刺秦王之大事而采取的有效办法：首先“厚遗秦王宠臣中庶子蒙嘉”以打通关节。
教师阐述：这样一个才华长久没显出来的人，当国家有难的时候他还是出来解国家之围了。
9.写女子为人妇后早晚辛苦劳动的句子是：三岁为妇，靡室劳矣；夙兴夜寐，靡有朝矣
经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和 忳郁邑余侘傺兮，吾独穷困乎此时也。
3 B 当车子和人在垂直的筒壁上做匀速圆周运动时，在竖直方向上，摩擦力等于重力，
课前预习： 这两个力是平衡力；在水平方向上，车子和人转动的向心力由筒壁对车的弹力来提供，B 正确 可以想象：烛之武向多少人探问过天下的分分合合，路人、行商、政客（其中可能就有佚之狐）；可以想象出多少个日夜他翻看竹简的手势与眼神；想象出多少次他侧耳细听能从
人教版高中物理必修二 5.6向心力(共28张PPT)
7、向心力的大小
根据牛顿第二定律： F ma
n
n
Fn
m v2 r
m 2 r
mvFn
m
4
T
2 2
r
例1.用细线拴一球做匀速圆周运动，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
向心力
【思维引导】 由牛顿运动定律知：物体做圆周运动，必然要 受到外力的作用。
那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？
【实验探究】 在下列圆周运动中，感受……
一、向心力
1、定义： 做匀速圆周运动的物体一定受到一 个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
2、方向：总是沿着半径指向圆心.方向时刻改变, 因此向心力是变力。
②滚筒洗衣机衣服跟着滚筒转动。
物块做匀速圆周运动时，
ω
Ff
合力提供向心力，即桶对
物块的支持力。
FN G
F向= F合= FN
③小球在水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)
θ
T
F
图2
G
小球重力和绳拉力的合力提供向心力
分
析 ④物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
向
心
力
ω FN
的
来
源
O Ff
F向= F合= Ff
3、作用：只改变速度方向，不改变速度大小。
物体做匀速圆周运动的条件：物体做圆周运 动，合力大小不变，方向始终指向圆心。
4、匀速圆周运动的实例分析—向心力来源
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别 由什么力提供？
①人造地球卫星绕地球运动时；
人教版高中物理必修二第五章第六节《向心力》课件(共70张PPT)
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
练 习
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 ( BD )
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
(C)
A. 1∶4 C. 4∶9
B. 2∶3 D. 9∶16
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
4、向心力的来源
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
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
4、向心力的来源
几
种
常
见 的
r
O
圆
ω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆
θω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
θ
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω