人教版高中物理必修二课件：5.6向心力 (共22张PPT)
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人教版高中物理必修二5.6 向心力(共22张PPT)
（1）当A球的轨道半径为 0.10m时，它的角速度是 多大才能维持B球静止？
（2）若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能 使A作圆周运动时B球仍能保持静止？
同在一个环境中生活，强者与弱者的分界就在于谁能改变它。顽强的毅力改变可以征服世界上任何一座高峰。望远 标，却不能代替你走半步。伟大的成就，来自为远大的目标所花费的巨大心思和付诸的最大努力。我不能说只要坚 只要放弃就什么都没有了。有压力，但不会被压垮；迷茫，但永不绝望。沉湎于希望的人和守株待兔的樵夫没有什 做什么事，你就会成为什么样的人！人生没有彩排，每一天都是现场直播。人生最大的成就是从失败中站起来要做 没有必要告诉其他人。成功之后不用你说，其他人都会知道的。这就是信息时代所带来的效应。天下最宝贵的，莫 奢侈的，莫如浪费时不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要停止。面对困境，悲观的人因为往往只看到 生的路，说长也很长，说短也很短。偶遇不幸或挫败只能证明某一时候某一方面的不足或做得不够。如果把才华比 是磨刀石。才能一旦让懒惰支配，它就一无可为。很多时候，人并不是因为失败而烦恼；而是因为失败后找不到任 如樵夫害怕荆棘，船只避忌风浪，铁匠畏惧火星，那么，世界就会变成另一副模样。每一个人都多多少少有点惰性 量不够推动他自己，他就失败，谁最能推动自己，谁就最先得到成功。目标的坚定是性格中最必要的力量源泉之一 之一。人的肉体可以随着时间的推移而衰老，而赋予人的生命的思想却可以青春永驻，与日月同存。人生是个圆， 也没有走出命运画出的圆圈，其实，圆上的每一个点都有一条腾飞的切线。人生是伟大的宝藏，我晓得从这个宝藏 宝。日复明日，明日何其多？我生待明日，万事成蹉跎。只要是辛勤的蜜蜂，在生活的广阔原野里，到处都可以找 折叹气，姑且把这一切看成是在你成大事之前，必须经受的准备工作。不要为已消逝之年华叹息，须正视欲匆匆溜 这个努力拼搏的年纪去选择安逸。不做准备的人是准备失败的人！在任何苦难中能发现好的一面！成功就是你坚持 持一下。成功是一种观念，成功是一种思想，成功是一心态，成功是一种习惯。成名每在穷苦日，败事多因得意时 小情绪却是难以自控。当你的能力还驾驭不了你的目标时，那你就应该沉下心来历练。当你停下来休息的时候，不 跑。第二名意味着你是头号输家。钢钎与顽石的碰撞声，是一首力的歌曲。格局被理想撑大，事业由梦想激发。光 又说又干，马到成功。过去的时间会永远流入无边的黑洞，永不再回来，所以要珍惜当下的每一秒。海浪的品格， 击碎又无数闪地扑向礁石。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。积极者相信只有推动自己才能 动自己就能推动世界。即使脚步下是一片岩石，它也会迸发出火花，只要你拿起铁锤钢钎。假如生活欺骗了你，不 恼。阴郁的日子里要心平气和，相信吧，那快乐的日子就来到。——普希金驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想 不停止一日努力。坚持把简单的事情做好就是不简单，坚持把平凡的事情做好就是不平凡。所谓成功，就是在平凡 持。今天有许多人不是不愿接受新观念，而是不愿抛弃旧观念。拒绝严峻的冶炼，矿石并不比被发掘前更有价值。 的磨练，才能炼出创造天堂的力量。怕吃苦的人苦一辈子，不怕吃苦的人苦一阵子。抛掉过去，不一定有好的开始 去坏。如果你坚信自己最优秀，那么你就最聪明。如果你真心选择去做一件事，那么全世界都是帮助你的。如果缺 雪拚搏的勇气，种子的前途并不比落叶美妙一分。生活会辜负努力的人，但不会一直辜负努力的人。失败的历程也 间会告诉你��
（2）若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能 使A作圆周运动时B球仍能保持静止？
同在一个环境中生活，强者与弱者的分界就在于谁能改变它。顽强的毅力改变可以征服世界上任何一座高峰。望远 标，却不能代替你走半步。伟大的成就，来自为远大的目标所花费的巨大心思和付诸的最大努力。我不能说只要坚 只要放弃就什么都没有了。有压力，但不会被压垮；迷茫，但永不绝望。沉湎于希望的人和守株待兔的樵夫没有什 做什么事，你就会成为什么样的人！人生没有彩排，每一天都是现场直播。人生最大的成就是从失败中站起来要做 没有必要告诉其他人。成功之后不用你说，其他人都会知道的。这就是信息时代所带来的效应。天下最宝贵的，莫 奢侈的，莫如浪费时不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要停止。面对困境，悲观的人因为往往只看到 生的路，说长也很长，说短也很短。偶遇不幸或挫败只能证明某一时候某一方面的不足或做得不够。如果把才华比 是磨刀石。才能一旦让懒惰支配，它就一无可为。很多时候，人并不是因为失败而烦恼；而是因为失败后找不到任 如樵夫害怕荆棘，船只避忌风浪，铁匠畏惧火星，那么，世界就会变成另一副模样。每一个人都多多少少有点惰性 量不够推动他自己，他就失败，谁最能推动自己，谁就最先得到成功。目标的坚定是性格中最必要的力量源泉之一 之一。人的肉体可以随着时间的推移而衰老，而赋予人的生命的思想却可以青春永驻，与日月同存。人生是个圆， 也没有走出命运画出的圆圈，其实，圆上的每一个点都有一条腾飞的切线。人生是伟大的宝藏，我晓得从这个宝藏 宝。日复明日，明日何其多？我生待明日，万事成蹉跎。只要是辛勤的蜜蜂，在生活的广阔原野里，到处都可以找 折叹气，姑且把这一切看成是在你成大事之前，必须经受的准备工作。不要为已消逝之年华叹息，须正视欲匆匆溜 这个努力拼搏的年纪去选择安逸。不做准备的人是准备失败的人！在任何苦难中能发现好的一面！成功就是你坚持 持一下。成功是一种观念，成功是一种思想，成功是一心态，成功是一种习惯。成名每在穷苦日，败事多因得意时 小情绪却是难以自控。当你的能力还驾驭不了你的目标时，那你就应该沉下心来历练。当你停下来休息的时候，不 跑。第二名意味着你是头号输家。钢钎与顽石的碰撞声，是一首力的歌曲。格局被理想撑大，事业由梦想激发。光 又说又干，马到成功。过去的时间会永远流入无边的黑洞，永不再回来，所以要珍惜当下的每一秒。海浪的品格， 击碎又无数闪地扑向礁石。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。积极者相信只有推动自己才能 动自己就能推动世界。即使脚步下是一片岩石，它也会迸发出火花，只要你拿起铁锤钢钎。假如生活欺骗了你，不 恼。阴郁的日子里要心平气和，相信吧，那快乐的日子就来到。——普希金驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想 不停止一日努力。坚持把简单的事情做好就是不简单，坚持把平凡的事情做好就是不平凡。所谓成功，就是在平凡 持。今天有许多人不是不愿接受新观念，而是不愿抛弃旧观念。拒绝严峻的冶炼，矿石并不比被发掘前更有价值。 的磨练，才能炼出创造天堂的力量。怕吃苦的人苦一辈子，不怕吃苦的人苦一阵子。抛掉过去，不一定有好的开始 去坏。如果你坚信自己最优秀，那么你就最聪明。如果你真心选择去做一件事，那么全世界都是帮助你的。如果缺 雪拚搏的勇气，种子的前途并不比落叶美妙一分。生活会辜负努力的人，但不会一直辜负努力的人。失败的历程也 间会告诉你��
人教版物理必修二 5.6 向心力(共23张PPT)
量不计）一端的位置固定在圆锥体的O处，另一端拴一个质量为m
的小物体（可看作质点），物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀
速圆周运动．
（1）当v1＝
gL 6
时，求绳对物体的拉力；
（2）当v2＝
3gL 2
时，求绳对物体的拉力．
例6.如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿
竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ＝30º，一条长度为L的绳（质
r 得： v Fr
m
v 1 m/s 所以，小球速度的大小为1m/s。
例4.已知质量为m的物块放于水平转盘上，转盘与物块之间的动摩
擦因数为μ，物块离转盘中心的距离为r，设水平转盘为匀速转动。
求：（1）画出物块受力分析图；
具体的描述！
（2）能维持转盘与物块不滑动，转盘的最大角速度为多少？
（设水平转盘始终为匀速转动；最大静摩擦力等于滑动摩擦力。）
r F合 mg
几何关系：r＝L′＋Lsin 45°
ω≈6.44 rad/s
(2)此时绳子的张力为 FT＝coms 4g5°≈4.24 N.
Ⅲ若物体（或质点）受到三个及三个以上的力作用时：
例6.如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿
竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ＝30º，一条长度为L的绳（质
f
得： 0
g
r
mg
Ⅱ若物体（或质点）受到两个力作用时：
例5.如图所示，已知绳长为L＝20 cm，水平杆长为L′＝0.1 m，小
球质量m＝0.3 kg，整个装置可绕竖直轴转动.g取10 m/s2，问：(结
果保留三位有效数字)
要使绳子与竖直方向成45°角，
FT
试求该装置必须以多大的角速度转动？
向心力PPT
θ
F
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ
F合O r
G
随堂练习
3、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，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
F静=2N
G例与练FN源自FTG④地球绕太阳运动
F F静 Ｎ
F
G
几种常见的圆周运动
O
θ
l FT
m F合 O' ω
mg
飞机在水平面内盘旋
F
升θ
m
r θF
O
合
ω
mg
竖直方向：F升 cosθ＝mg 竖直方向：FT cosθ＝mg 水平方向：F合=mω2r 水平方向：F合=mω2l
几种常见的圆周运动
FN
m
θr F
O
mgθ 合ω
几种常见的圆周运动
1、明确研究对象 2、确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置 3、进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力
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。
一般曲线运动各个
地方的弯曲程度不
r
一样，如何研究？
2
r 1
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。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。在分析质点经过曲线上某 位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。
F合＝ Fn
在匀速圆周运动中，合力充当向心力
向心力的大小
当m、v不变时，Fn与r成反比；当m、
新人教版高中物理必修二：5.6 向心力 课件(共25张PPT)
例2.小球做圆锥摆时，细绳长L，与竖直方向成θ角
，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。 O′
解析：小球的向心力由FT和G的合力提供
F 向 心 Fm gtan
小球做圆周运动的半径 R L sin
由牛顿第二定律： F ma m 2 R
θL FT
O RF
即：m gtanm 2L sin
mg
g
L cos
做变速圆周运动的物体所受的力
Ft
Ft ——切向分力，它产生切向
F
加速度，改变速度的大小。
Fn
Fn ——向心分力，它产生向心
加速度，改变速度的方向。
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。
处理一般曲线运动的方法 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可
以看作一小段圆弧，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。
r2 r1
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
Fn =m 4Tπ22r
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
1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的 说法中，正确的是（ B ） A．物体除受到其他的力外还要受到一个向心力 B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力 D．向心力的大小一直在变化
三、向心力的大小:
向心力Fn与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有 关系： Fn＝mrω2
新人教版物理必修二：5.6《向心力》ppt课件
21.3.17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。17:20:3117:20:3117:203/17/2021 5:20:31 PM
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.1717:20:3117:20Mar-2117-Mar-21
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
想一想 在对物体进行受力分析时，能否说物体除了受其他 力之外还受一个向心力的作用？ 答案 不能．向心力是根据力的效果命名的，不是性质 力．在分析物体受力时，不能说物体还受一个向心力的作 用，向心力可以是某一种性质力，也可以是几个性质力的合 力或某一性质力的分力．
图5－6－4
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
答案 (1)
gtan θ
mg
r＋Lsin θ (2)cos θ
解析 (1)对座椅受力分析，如图所示．转盘转动
的角速度为ω时，钢绳与竖直方向的夹角为θ，
则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为
R＝r＋Lsin θ
①
根据牛顿第二定律：
mgtan θ＝mω2R
(1)匀速圆周运动，向心力的大小始终不变． (2)非匀速圆周运动，向心力的大小随速率v的变化而变 化，公式表述的只是瞬时值．
2．方向：无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿半径指 向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力．
3．作用效果：由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动 方向始终垂直，故向心力只改变线速度的方向，不改 变其大小．
②
由①②得：ω＝
gtan θ r＋Lsin θ
(2)设钢绳的拉力为 FT，由力的三角形知：FT＝cmosgθ
新人教版物理 必修2 5.6向心力课件 (共21张PPT)
圆 度方向。
周
运 动
指向圆心的分力Fn产生的 加速度就是向心加速度。它
只改变速度方向，不改变速
度大小。
Ft F
Fn OO
仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动。同时 具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速 圆周运动。
一 般 的 曲 线 运 动
研究一般的曲线运动，可以把这条曲线分 割成许多很短的小段，质点在每小段的运动都 可以看作是圆周运动的部分。
所受的合外力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力不变
学生展示
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？
（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
解析：小橡皮受力分析如图
。 小橡皮恰不下落时，有：
Ff=mg
其中：Ff=μFN 而由向心力公式：
第五章 曲线运动
5.6 向心力
1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动？
向 心
r 2
加
速 度
v2 r
an
4 2r
T2
公
式
4 2n2r
向 心 力
V
把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律， 可得：
Fn
m
v2 r
Fn Hale Waihona Puke 2rF 人造卫星绕地球运行
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到
向
的指向圆心的合外力，叫向心力。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about. 。2021年3月6日星期六下午2时40分43秒14:40:4321.3.6 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月下午2时40分21.3.614:40March 6, 2021 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021年3月6日星期六2时40分43秒14:40:436 March 2021
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
人教物理必修2教学课件：5.6向心力 (共22张PPT)
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月16日星期六2022/4/162022/4/162022/4/16 •读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月2022/4/162022/4/162022/4/164/16/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/162022/4/16April 16, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
Fn ∝ω2
Fn ＝kmω2r
精确实验表明,当以上各物理量单位取国 际单位制时, Fn ＝kmω2r中的k=1,公式可写为:
Fn ＝mω2r 向心力公式
从理论角度分析我们得到的向心力公式 正确与否？
例.如图所示，小球在半径为R的光滑半球面内贴着内壁在水 平面内做匀速圆周运动，小球与半球球心的连线与竖直方向 的夹角为θ，求小球的周期T？（已知重力加速度为g）
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
人教版必修2
第五章 曲线运动
第六节 向心力
复 习 巩 固:
1、向心加速度的定义：
任何做匀速圆周运动的物体的加速度 都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度
2、向心加速度的方向及作用
始终指向圆心，与线速度方向垂直 描述速度方向改变快慢的物理量
3、向心加速度的大小
an
=
v2 r
an = ω2r
an = 4Tπ22r
2.下列关于向心力的说法中正确的是( CD ) A．物体由于做圆周运动而产生了向心力 B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效 果来命名的，但受力分析时应该画出 C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力， 也可以是其中某一种力或某几种力的合力 D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的 快慢
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章
4rad/，质量为50g的小物
体距展示台中心5cm处相
曲 线
对转盘静止，随转盘做匀
运
速圆周运动。
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？
高中物理 必修2
第
右图是电动转盘展示台，
已知转盘工作时角速度为
章
4rad/，质量为50g的小物
体距展示台中心5cm处相
曲 线
对转盘静止，随转盘做匀
章
曲 线 运 动
Fn = mω2r
高中物理 必修2
第
实验验证：用圆锥摆验证
章
O θ
l
O
曲
θ
l
线 运 动
m
O'
ω
m
O'
ω
高中物理 必修2
第
实验：用圆锥摆验证向心力大小表达式
章
O θ
l FT
如何对表达式进行验证？
曲
线
（1）
Fn
=
mω2r
4π2
=m r
T2
运 动
m F合 O'
ω mg
（2） F合=mgtanθ
高中物理 必修2
第 章 曲 线 运 动
浙江省三门中学 刘堂锦
高中物理 必修2
第
问题1：怎样使小球做匀速圆周运动
章
曲
线
O'’
运 动
O
高中物理 必修2
第
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动
章
曲
线
O'’
运 动
O
高中物理 必修2
第
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动
章
FN 曲 线 运 动 F拉
G
绳子的拉力使小球做匀速圆周运动
思考：实验过程中需要测 量哪些物理量？
高中物理 必修2
实验验证
第
2：用圆锥摆验证
O θ
l FT
章
思考：实验过程中需要测
量哪些物理量？
曲
线
m 4Tπr22
= mgtanθ
运 动
m F合 O'
ω mg
∵
r= htanθ
∴
4π2 T2
h
=
g
高中物理 必修2
第
右图是电动转盘展示台，
已知转盘工作时角速度为
高中物理 必修2
第
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动
章
FN
曲
线
运
F
动
G
杯子的弹力使小球做匀速圆周运动
高中物理 必修2
第
地球绕太阳做（近似的）匀速圆周运动
章
曲
线
运
F引
动
太阳对地球的引力使地球做匀速圆周运动
高中物理 必修2
第
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什
么特点？
章
曲 线 运 动
高中物理 必修2
章
理论依据
曲 线
运
任何做匀速圆周运动的物体的加速度 动
指向圆心
合力的方向与加速度的方向始终相同
高中物理 必修2
第
活动：根据牛顿第二定律进一步推出向心
力大小的表达式
章
an =
v2 r
Fn
=
mv2 r
曲 线 运 动
F合＝ma
an =ω2 r
Fn = mω2r
高中物理 必修2
第
活动：体验向心力大小的影响因素
第
问题3：使物体做匀速圆周运动的力有什
么特点？
章
曲 线 运 动
高中物理 必修2
第
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？
章
曲
O'’
FT F1
线 运 动
OF2 G
高中物理 必修2
第 章 曲 线 运 动
合力始终指向圆心
高中物理 必修2
第
问题5：任何做匀速圆周运动的物体受到
的合力都指向圆心吗？
运
速圆周运动。
动
（3）若小物体随圆盘一起做加速圆周运动，它受 到的合力还指向圆心吗？
高中物理 必修2
第
章
Ft
速
速
v
度 F合 增
Fn O
大 的
圆
v
Ft
度
Fn
减 小
O
F合
的 圆
曲 线 运 动
周
周
运
运
动
动
高中物理 必修2
第
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。
章
曲
线
运
r2
动
r1
高中物理 必修2
第
飞车走壁 章
曲 线 运 动