高一物理必修二5.6向心力课件


FN
O
O
F
G
向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子 的拉力的合力提供。
F 向= F 合= F
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动
ω
FN
小木块向心力的来源? 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
O
Ff
G
F 向= F 合= F f
第五章 曲线运动
5.6 向心力
• 高一物理 明龙
1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动?
向 心 加 速 度 公 式
r
v r
2
2
an
4 n r
2 2
4 r 2 T
2
向 心 力
V
把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律, 可得:
v Fn m r
2
Fn m r
2
向 心 力
1.定义:做匀速圆周运动的物体所受到 的指向圆心的合外力,叫向心力。 2.特点:方向始终与V垂直,指向圆心。 时刻发生变化,是变力。 3.大小:
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
学生展示
下列关于向心力的说法正确的是 A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力 B.向心力不改变做圆周运动物体的速度大小 C.做匀速圆周运动的物体,其向心力就是它 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: FN=mω2r g 解以上各式得: = r
线速度大小变化的圆 周运动为变速圆周运动。
做变速圆周运动的物 体受到的合外力F不是指 向圆心,根据力F产生的 效果可以分解为两个互 相垂直的分力:跟圆周 相切的分力Ft和指向圆心 的分力Fn。
Ft F Fn
O O
变 速 圆 周 运 指向圆心的分力Fn产生的 动 加速度就是向心加速度。它
跟圆周相切的分力Ft产生 的加速度叫切向加速度。它 只改变速度大小,不改变速 度方向。
学生展示
质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使 之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角, 则以下正确的是 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的向心力为

m g tan
D.摆球做匀速圆周运动的周期为 2 L cos g
变 速 圆 周 运 动
Ft F Fn
O O
只改变速度方向,不改变速 度大小。 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。
学生展示
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 )
Ff FN G
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
v2 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
ห้องสมุดไป่ตู้
v 2 Fn m m R mv R
4 2 2 2 2 2 m 2 R m4 f R m4 n R T
2
4.效果:只改变速度的方向,不改变速度 的大小
学生展示
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
θ
FN O R θ m mg F合 O' ω
竖直方向:FN cosθ=mg 水平方向:F合=mω2 R sinθ
F合=mg tanθ
实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
想一想
小球受到哪些力的作用? 向心力由什么力提供?
θ
F
结论:
向心力由拉力F和重力G的 合力提供
G
F合 O
r
实 1、实验的基本原理? O 小球所需向 验 心力 : θ Fn=m(4π2/T2) 用 通过运动求得Fn ; l 圆 通过受力分析求得F合 ; h FT 锥 将F 和F合 进行比较。 n 摆 r 粗 2、实验需要的器材? F合 O' 略 验 证 钢球、细线、画有同心圆的 G F合=mg tanθ 向 木板、秒表、直尺 心 力 3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量? 的 表 m、?r?v?θ? m r、转n圈数所用时间t、l 达
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
讨论:物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?物块向 心力的来源?
ω
FN
Ff
G 物块做匀速圆周运动时,合力提供向心力,即桶对物块的支 持力。
• 沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
FN r m F合O θ ω mg
竖直方向:FN cosθ=mg 水平方向:F合=mω2r
向 心 力 的 来 源
注意:
1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的 某一个力,或者是某个力的分力,或几个 力的合力所提供。
2、向心力是根据力的作用效果来命名的, 受力分析时不要把向心力当作一个独立的 力画出来。
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的 来源? 小球受力分析:
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人教版高中物理必修二课件:5.6《向心力》+(共32张PPT)

人教版高中物理必修二课件:5.6《向心力》+(共32张PPT)

an 哪来的?即an 是如何产生的?
一、向心力
1. 定义:做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力,
叫向心力。
v
2. 符号:Fn
3. 方向:始终指向圆心 ( 与 v 垂直 ),
Fn
是变力。 v
4. 效果:只改变 v 的方向,不改变 v
的大小。
O
Fn
Fn
v
5. 大小: F合=Fn F合=man v2 r
= g r
Ff FN
G
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
v2 Fn m r
Fn m2r
4π2 Fn m T 2 r
四、变速圆周运动和一般的曲线运动
O
F
链球的运动
思 匀速圆周运动所受的合力提供向心力,方向始终 考 指当向沿圆心 周; 运如动果的一物个体沿所圆受周的运合动力的 不物 指体 向所 圆受 心的 时合 ,
想一想
小球受到哪些力的作用? 向心力由什么力提供?
结论:向心力由拉力F和重 力G的合力提供
θ
F
F合O r
G
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始,手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
第 6 节:向心力
1、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗?为 什么?
2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点? 写出向心加速度的公式。
3.做匀速圆周运动的物体受力有什么特点?受力 的方向和大小如何确定?

新人教版高中物理必修二课件:5.6向心力 (共17张PPT)

新人教版高中物理必修二课件:5.6向心力 (共17张PPT)
r2 r1
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.
θ
F
F合O r
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.
F
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
• 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.
变速圆周运动F向 F合F向是F合的指向圆心方向的分力Fn
2.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。

人教版高中物理必修二5.6 向心力公开课教学课件共24张PPT

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= m v2 = mω2r r
2、做变速圆周运动的物体,其合外力指向圆心的分力提
供了改变运动方向所需要的向心力,跟圆周相切的分力改
变速度的大小。
Fn = ma n
F合
=
v2 m
=
mr ω 2
r
Ft mat
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
实践与练习
作业:问题与练习:1、3、4
谢谢各位老师和同学!
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
归纳与总结
1、做匀速圆周运动的物体受到的合外力时刻指向圆心, 提供了改变运动方向所需要的向心力。
F合 = Fn = ma n = m v2 = mω2r
r
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
学习与探究 实验探究:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
FT F
G
摆球所需向心力和 需要测量 比较计算
F合
v2 Fnmnamr
mr2
Ft mat
Ft v
F合
Fn
做变速圆周运动的物体是否需要向心力?向心力又 是如何提供的呢?
学习与探究
归纳与总结
实践与练习
归纳与总结
1、做匀速圆周运动的物体受到的合外力时刻指向圆心,
提供了改变运动方向所需要的向心力。
F合 = Fn = ma n
= m v2 = mω2r r
2、做变速圆周运动的物体,其合外力指向圆心的分力提
供了改变运动方向所需要的向心力,跟圆周相切的分力改
变速度的大小。
Fn = ma n
F合
=
v2 m
=
mr ω 2
r
Ft mat
学习与探究

新版物理必修2 5.6向心力 (共29张PPT)学习PPT

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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
2N G
五、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。
r2 rr11
问题讨论:一 般曲线运动各 个地方的弯曲 程度不一样, 如何研究?
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小 段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径. 在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运 动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。
F拉
v
v
结论:物体做匀速圆周运动,合外力
指向圆心,且与________垂直
向 心 力
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,这个力叫做向心力(用Fn表示)。
的 ①方向时刻发生变化(始终指向圆心且与速
特 度方向垂直) 点
②向心力的作用:只改变线速度的方向(或
产生向心加速度)
③向心力是根据力的作用
Fn
向心加速度的方向:指向圆心,时刻变化。
33、 、进质行量受为力m=分1k析g,的分物析体指相向对转盘静止,随盘做匀速圆周运动的角速度ω=2rad/s,O如果物体到转盘圆心的距离为R=0.
2、确定圆周运动所在的平面,
什么力提供?
3、进行受力分析,分析指向 练一练:下列物体做匀速圆周运动时,向心力分别由
产生切向加速度,改变速度的大小
是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度。
Ft
竖直方向:FT cosθ=mg
3、进行受力分析,分析指向 向心加速度:作圆周运动的物体具有的总
F

人教版高中物理必修二 5.6向心力(共28张PPT)

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

析 ④物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动



ω FN



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;

新人教版高中物理必修二:5.6_向心力(共25张PPT)

新人教版高中物理必修二:5.6_向心力(共25张PPT)

Fsinmg Fcos F向
F
Fcos F向
G
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验器材有哪些? 2.简述实验原理(怎样达到验证的目的) 3.实验过程中要注意什么?需测量哪些物理量(记录哪 些数据)? 4.实验过程中产生误差的原因主要有哪些?
m(kg) d1(m) d2(m) d=d1-d2(m) T(s) r(m) Fn=4mπ2r/T2 F合=mgtanθ 注:d1指悬挂点到纸面的距离,d2指球心到纸面的距离, d指悬挂点到球心的距离。
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶,一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 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。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
6 向心力
1.知道什么是向心力,理解它是一种效果力。 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.结合向心力,理解向心加速度。 4.理解变速圆周运动中,合外力与向心力的关系。
什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么? 匀速圆周运动是_变__速曲线运动 运动状态改变
3.在光滑的水平桌面上,用细线系一个小球,球在桌面上 做匀速圆周运动,当系球的线突然断了,关于球的运动, 下列说法中正确的是( C) A.向圆心运动 B.背离圆心沿半径向外运动 C.沿切线方向匀速运动 D.做半径逐渐变大的曲线运动
4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动, 如图所示,则关于小球加速度的方向的说法中正确的 是( A ) A.一定指向圆心 B.一定不指向圆心 C.只有在最高点和最低点时指向圆心 D.不能确定是否指向圆心

人教版高中物理必修二5.6 向心力(共22张PPT)优质课件

θ
r m θ F合 O
ω mg
竖直方向:FT cosθ=mg
水平方向:F合=mω2l sinθ
竖直方向:F升 cosθ=mg
水平方向:F合=mω2r
☞ 练习:
质量为m的球用长为L的细线悬于天花板的O点, 并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线 与竖直方向成θ角,则以下说法正确的是 θ A、摆球受重力、拉力和向心力的作用
产生向心加速度,改变速度的方向
变速圆周运动和一般的曲线运动
r2
一般曲线运动
各个地方的弯
r1
曲程度不一样, 如何研究?
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。
例6:质量为m的小球,用长为L的线悬挂在O点,在 O点正下方处有一光滑的钉子O′,把小球拉到右侧某 一位置释放,当小球第一次通过最低点P时:
A、小球速率突然减小 B、小球角速度突然增大 C、小球向心加速度突然增大 D、摆线上的张力突然增大
例7:如图所示,MN为水平放置的光滑圆盘,半径 为1.0m,其中心O处有一个小孔,穿过小孔的细绳两 端各系一小球A和B,A、B两球的质量相等。圆盘上 的小球A作匀速圆周运动。问:
B、摆球只受重力、拉力的作用
C、摆球做匀速圆周运动的向心力为
D、摆球做匀速圆周运动的周期为
➢ 4、合外力提供向心力
FN
θ
m
r F合O
θω
mg
竖直方向:FN cosθ=mg
水平方向:F合=mω2 R sinθ
竖直方向:FN cosθ=mg
水平方向:F合=mω2r

人教版高中物理必修二第五章第六节《向心力》课件(共21张PPT)


视频圆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ摆
思考:
小球受到哪些力的 作用? 向心力由什么力提 供?
θ
F
结论:
向心力由拉力F和重力G的 合力提供
G
F合
r
O
实 验 1、实验的基本原理? O 小球所需 用 向心力 2 v 圆 θ F = m 从运动的角度求得 F ; n r n l 锥 h FT 摆 从受力的角度求得F合 ; 粗 将Fn 和F合 进行比较 略 r 验 2、实验需要的器材? F合 O' 证 向 心 钢球、细线、画有同心圆的 G F合=mg tanθ 力 木板、秒表、直尺 的 表 3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量? 达 m、 m? r、 r? 转v n ? 圈数所用时间 θ? t、l 式
竖直方向: N cosθ=mg
N
水平方向: F合=mω2 R sinθ
F合=mg tanθ
F合 mg
例4、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: FN=mω2r g = 解以上各式得: r
1
2
小结
v 2 mw r 匀速圆周运动: F向 F合 m r
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。 匀速圆周运动:
2
F向 F合
变速圆周运动: F向 F合
F

是F合的指向圆心方向的分力Fn
g L cos

例2:如图,质量为m的小物体在水平转台上 随转台以周期T作匀速圆周运动,物体到转轴 的距离为d、物体与转台摩擦因素为μ ,求:

新人教版物理 必修2 5.6向心力课件 (共21张PPT)


圆 度方向。

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

速 度
v2 r
an
4 2r
T2


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

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

物理必修2人教版 5.6向心力 (共29张PPT)[优秀课件资料]


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
2N G
五、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。
r2 rr11
问题讨论:一 般曲线运动各 个地方的弯曲 程度不一样, 如何研究?
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小 段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径. 在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运 动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。
圆心方向的合力即向心力
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
1.回顾
只加速
v
a
只减速
a
v
v
an
只改变速度方向
2.思考
为什么变速速圆周运动的速度大小时刻改变, 速度方向时刻改变?
Ft
F
Fn
O
Fn
an 改变速度的方向
a起着改变速
度大小、方
Ft
at
改变速度的大小
向的作用
随堂练习
1、用细线拴柱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
5.7 向心力
向心加速度
知识回顾
1. 向心加速度:作圆周运动的物体具有的总 是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度。
2. 向心加速度的方向:指向圆心,时刻变化。
3. 向心加速度大小:
a r 2 或
a v2 r
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