向心力_圆周运动优质课件(第1课时实验:探究向心力大小的表达式)
圆周运动及向心力ppt课件

三、向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体所受到的合外力,总 是沿半径指向圆心,叫做向心力.
22..大大小小::F=mrω2=mrv2=mr4Tπ22=mr4π2f2=mvω. 3.方向:总是沿半径指向圆心.
二、描述圆周运动快慢的几个物理量
1.线速度(v)
(1)定义:质点做匀速圆周运动通过的弧长s和所用时 间t的比值,叫线速度.
(2)大小:v=st,单位是:m/s. (3)线速度方向:线速度是矢量,它的方向时刻在变 化,物体在某一时刻或某一位置的速度方向就是物体运动 到圆周上该点的切线方向.
2.角速度(ω)
22..大大小小::a=rω2=vr2=ωv. 3.方向:始终指向圆心.
4.做匀速圆周运动物体的向心加速度大小是不变的, 但方向时刻在变,因此匀速圆周运动是加速度变化的变 加速曲线运动.(非匀速曲线运动)
五、离心现象
1.定义:做匀速圆周运动的物体,在合外力突然消 失或不足以提供向心力的情况下,所做的逐渐远离圆心的 运动,称为离心运动.
1.(单选Ⅰ)下列现象中,与离心运动无关的是( ) A.汽车转弯时速度过大,乘客感觉被往外甩 B.汽车急刹车时,乘客身体向前倾 C.洗衣机脱水桶旋转,将衣服上的水甩掉 D.运动员投掷链球时,在高速旋转的时候释放链球 解析:汽车急刹车时,乘客由于惯性仍然保持原来 的运动状态,故向前倾,故选B. 答案:B
2.物体做离心运动的条件:合外力突然消失或不足 以提供物体做圆周运动所需的向心力.
做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿圆周切 线方向飞出去的倾向.当合外力等于向心力时,物体做匀 速圆周运动;当合外力突变为0时,物体沿切线飞出;当合 外力小于所需的向心力时,物体逐渐远离圆心.
向心力 课件

因为向心力是根据力的作用效果来命名的一种力,通
常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或几个力的
mg
合力所提供。所以小球只受两个力:重力和绳的拉力。
受力分析时, 不能多出一个向心力。
二、向心力的来源
如果没有足够的向心力,物体速度方向就不会改变,
它就不会做圆周运动。
所以可以把向心力理解为,物体做圆周运动所需要的力。
动半径之比为1∶2 ,在相同时间内甲转过4周,乙转过3
周。则它们的向心力之比为(
C)
A、1∶4
B、2∶3
C、4∶9
D、9∶16
二、向心力的来源
绳拉小球在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源?
FN
O
F拉
G
向心力由小球受到的支持率FN、重力G、拉力T的合力提供。
F向= F合= F拉
二、向心力的来源
线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫
做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体
沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b)所示.则在其
轨迹最高点P处的曲率半径是( C )
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
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
盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在
这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种
表示(俯视图)中,正确的是( C )
高中物理【实验:探究向心力大小的表达式】优质课件

人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
[创新归纳] 本题的创新点体现在实验目的创新,由探究向心力大小与半径、角速 度、质量的关系的实验,迁移为测周期和重力加速度的实验。
人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
1.向心力演示器如图所示。现将小球A和B分别放在两边的槽内,小 球A和B的质量分别为mA和mB,做圆周运动的半径分别为rA和rB。皮带 套在两塔轮半径相同的两个轮子上,实验现象显示标尺8上左边露出的 等分格子多于右边。下列说法正确的是( )
人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
解析:根据题意,皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上,因而 ωA=ωB, 标尺 8 上左边露出的等分格子多于右边,因而 FA>FB,根据向心力公式 F =mω2r 知选项 A 正确,D 错误;根据向心力公式 F=mvr2知选项 B、C 错 误。
人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
一、实验目的 1.学会使用向心力演示器。 2.探究向心力与质量、角速度、半页 下页
三、实验原理与设计 1.实验原理 匀速转动手柄,可以使变速塔轮、长槽和短槽匀速转动,槽内的小球 也随着做匀速圆周运动。这时,小球向外挤压横臂的挡板,挡板对小 球的作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时,小球对挡板 的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标 尺。根据标尺上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所 受向心力的比值。
序号 1 2 3 4 5 6 Fn m
人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
五、数据处理 1.分别作出Fnω2、Fnr、Fnm的图像。 2.实验结论 (1) 在 质 量 和 半 径 一 定 的 情 况 下 , 向 心 力 的 大 小 与 角 速 度 的 平 方 成 正 比。 (2)在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比。 (3)在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比。
第六章2第1课时实验探究向心力大小的表达式

2向心力第1课时实验:探究向心力大小的表达式[学习目标] 1.知道向心力的定义及作用,知道它是根据力的作用效果命名的(重点)。
2.通过实验体会向心力的存在,会设计相关实验,探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,体会控制变量法在研究多个物理量关系中的应用(重难点)。
一、向心力的理解如图所示,用细绳拉着质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
(1)小球受哪些力的作用?合力指向什么方向?(2)除以上力外,小球还受不受向心力?答案(1)小球受到重力、支持力和绳的拉力,合力等于绳的拉力,方向指向圆心。
(2)小球不受向心力,向心力是按力的作用效果命名的,绳的拉力提供向心力。
1.向心力的定义:做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心,这个指向圆心的力叫作向心力。
2.向心力的特点(1)向心力是矢量,方向始终指向圆心且与速度方向垂直,所以向心力是变力。
(2)做匀速圆周运动的物体,线速度大小不变,故向心力只改变线速度的方向。
(3)向心力是根据力的作用效果命名的,它是由某个力或者几个力的合力提供的。
(1)物体由于做圆周运动而产生了向心力。
(×)(2)对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时,一定不要漏掉向心力。
(×)(3)当物体受到的合外力大小不变,方向始终与线速度方向垂直且指向圆心时,物体做匀速圆周运动。
(√)(4)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力。
(√)(5)圆周运动中,合外力等于向心力。
(×)例1如图所示,一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,则关于老鹰受力的说法正确的是()A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用B.老鹰受重力和空气对它的作用力C.老鹰受重力和向心力的作用D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用答案B解析老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,受到重力和空气对它的作用力,合力提供向心力,向心力是效果力,不是老鹰另外受到的力,故B正确,A、C、D错误。
二、定性研究影响向心力大小的因素例2如图甲所示,某实验小组探究影响向心力大小的因素。
向心力课件

G
合外力全部提供向心力
变速圆周运动
v
·
·O
合外力部分提供向心力
向心力
绳拉小球
轻绳栓一小球,在光滑水平 面做匀速圆周运动。
小球受力分析: 小球受力分析1
N OO F
G
N与G相抵消,所以合力为F
小球受力分析: 小球受力分析2
V
F OO
F V
做匀速圆周 运动,合外 力指向圆心, 与速度V垂直
F
V
向心力
❖ 做匀速圆周运动的物体是否具有加速 度?加速度的公式是什么?
4.向心力大小: F=mrω2或:F=m源自v2 r5.向心力的来源:
是一种效果力,它可以是某一个力(重力、弹力、
摩擦力)或几个力的合力,也可以是某个力的分力。
受力分析时, 不能 多出一个向心力。
实验验证向心力公式
思考:
❖ 1、实验的基本原理? ❖ 2、实验需要的器材? ❖ 3、实验需要记录的数据有哪些?如何测
量? ❖ 4、实验过程中需注意什么? ❖ 5、设计数据记录表。
实验数据记录表
物理量 h(m) t(s) n(圈数) 第一次 第二次
计算:g/h与(2πn/t)2 是否相等。
几个典型的圆周运动
物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动 FN
f
G F向=F合=f
几个典型的圆周运动
实例二
F Fn
G
匀速圆周运动
❖ 根据牛顿第二定律,产生加速度的原 ▪因加是速什度么公?式:an=rω2或an=v2/r ▪向心力公式:Fn=man=mrω2或mv2/r
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。
《向心力》圆周运动PPT教学课件

1 向心力演示器
3.实验原理 探究方法:控制变量法。 ①控制小球质量和半径不变,探究向心力与___角__速__度___的关系。 ②控制小球质量和角速度不变,探究向心力与___半__径___的关系。 ③控制小球半径和角速度不变,探究向心力与___质__量___的关系。 4、实验步骤
(1)把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上,使它们的转动半径 相同。调整塔轮上的皮带,使两个小球的角速度不一样。注意向 心力的大小与角速度的关系。
这个力对物体线速度 起阻碍作用
做匀速圆周运动的物体的合力与线速度垂直,即指向圆心
用圆锥摆粗略验证向心力 小球受到哪些力的作用? 向心力由什么力提供?
θ
F
F合O r
G 向心力由拉力F和重力G的合力提供
人 造 卫 星 绕 地 球 运 行时, 一定受到一个指向圆心的合力, 这个合力叫做向心力。 ①方向时刻发生变化(始终指向圆心且与速度方向垂直) ②向心力的作用: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)保持两个小球质量不变,增大长槽上小球的转动半径。调整塔轮
上的皮带,使两个小球的角速度相同。注意向心力的大小与半径的
关系。
(3)换成质量不同的小球,分别使两小球的转动半径相同。调整塔
轮上的皮带,使两个小球的角速度也相同。注意向心力的大小与质
量的关系。
(4)重复几次以上实验。
实验演示
5、数据收集与分析
情景引入
空中飞椅与人一起 做匀速圆周运动。
你知道它们在运动过程中所受合力的方向有什么特点吗? 这就是我们今天将要学习的问题。
新知讲解 一、向心力 思考与讨论 一个小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做 匀速圆周运动。用剪刀将细线剪断,观察小球将做什么运动?你认 为使小球做圆周运动的力指向何方?
圆周运动及向心力PPT教学课件
实例 动物克隆:核移植 植物组织培养 : 分化的组织细胞(植物) 脱分 化愈伤组 织 再分 化新的植物体
分散
转
移
畸形分化 癌变:正常细胞
衰老
一种正常生理现象
__水__分____ 减少 细胞萎缩, 代谢减缓
特征 有些酶活性降低色(素如沉酪积氨:酸如酶老活年性斑降低,头发变白)
__呼__吸____ 速率减慢,核体积增大,染色质固缩
解析:根据v=ωr可知,半径一定,角速度与线速度 成正比,A错,B正确;线速度一定,角速度与半径成反比, C错;角速度一定,线速度与半径成正比,D错.
答案:B
(单选Ⅱ)(2010年广东学业水平测试)如图所示, 飞机在竖直平面内俯冲又拉起,这一过程可看作匀速圆周 运动.在最低点时,飞行员对座椅的压力为F.设飞行员所 受重力为G.则飞机在最低点时( )
4.频率(f):周期的倒数叫频率,频率的单位是:Hz.
5.转速:做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心 转过的圈数,叫转速.通常用n表示,单位是:r/s.
实际中所说的转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟 转过的圈数,用n表示,单位是:r/min或r/s.
说明:频率和转速对匀速圆周运动来说在意义上是相 等的,但频率具有更广泛的意义.两者的单位也不相同.
D.以上三种说法都是错误的
解析:火车做圆周运动时的向心力指向圆心,亦即指 向内轨方向,这个力来自外轨的水平弹力,所以外轨容易磨 损,选项A正确,其余三个选项是错的,选A.
答案:A
5.(单选Ⅰ)在水平面上转弯的汽车,向心力是( B )
A.滑动摩擦力 B.静摩擦力 C.重力和支持力的合力 D.重力、支持力和牵引力的合力
膜 _通___透__性__ 改变
向心力 课件
高速列车的控制系统也需要考虑向心力。列车控制系统应能够根据列车的速度、弯道半径 和列车的重量等信息,自动调整列车的运行状态,以确保列车安全、稳定地运行。
航天器轨道
卫星轨道
航天器在地球或其他天体周围运行时,需要承受来自天体的向心力。为了保持航天器的稳定运行,需要精确计算和控 制航天器的轨道参数,以确保航天器能够稳定地运行。
向心力的物理意义
总结词
向心力是描述物体做圆周运动时所受 约束的力,它体现了物体运动轨迹改 变的趋势。
详细描述和大小,它与物 体的质量和速度的平方成正比,与半 径成反比。
向心力公式
总结词
向心力公式是用来计算向心力的数学表达式,它由物体的质量、速度和半径决 定。
03
向心力在科学实验中的应用
Chapter
碰撞实验
总结词
通过观察物体碰撞的过程,可以研究向心力在物体运动中的 作用。
详细描述
在碰撞实验中,两个物体在相互碰撞时会发生速度和方向的 改变,这种改变与向心力有关。通过测量碰撞前后的速度和 角度,可以计算出向心力的大小,进一步理解向心力的作用 机制。
离心分离器
详细描述
向心力公式为 F = m * v^2 / r,其中 F 是向心力,m 是物体的质量,v 是物体 的速度,r 是物体做圆周运动的半径。根据这个公式,我们可以计算出物体在圆 周运动中所受的向心力大小。
02
向心力在生活中的应用
Chapter
车辆转弯
车辆在水平路面上转弯时,受到向心力的作用,使车辆 能够顺利完成转弯动作。
径对向心力大小的影响。
THANKS
感谢观看
车辆的向心力是由轮胎与路面之间的摩擦力提供的,摩 擦力的大小与车速和转弯半径有关。
圆周运动向心力55页PPT
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
圆周运动向心力
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
向心力PPT教学课件
2020/12/10
1
一、向心力
1、定义:做匀速圆周运动的物体所 受到合力方向沿半径指向圆心,这 个力叫做向心力。
注意:1)匀速圆周运动物体的向心力 是物体所受的合力
2)向心力只改变物体的速度方 向,不改变物体速度的大小
2020/12/10
2
2、向心力的计算公式
Fn m2r m
m(2 )2r
半径r,运动n圈所用时间t,小球距悬点 的竖直高度h
4、实验过程中产生误差的原因主要有哪些?
2020/12/10
6
思考题
Fn的作用效果是什么? 产生向心加速度,改变速
度的方向 Ft的作用效果是什么?
产生切向加速度,改变速 度的大小
2020/12/10
7
三、变速圆周运动
1、匀速圆周运动线速度的大小不变,方向时 刻变化,只具有向心加速度。(合外力一 定沿半径指向圆心)
v2 r
T
mv
2020/12/10
3
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
②小球在光滑的水平桌面
上运动
N
万有引力
T
③使转台匀速转动
N
G
④小球在水平面内运动
2020/12/10
f G
T Fn
G4
3、向心力是根据力的作用效果来命名 的,它不是具有确定性质的某种力。
2020/12/10
Байду номын сангаас
9
PPT教学课件
谢谢观看
Thank You For Watching
10
它可以由某个力来提供,也可以是几个 力的合力来提供,还可以是某个力的分力 来提供。