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)

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圆周运动及向心力ppt课件

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6.v、ω、T、f 的关系 T=1f ,ω=2Tπ=2πf,v=2Tπr=2πfr=rω. 说明 T、f、ω 三个量中任意一个确定,其余两个 也就确定了.
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

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T
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

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人教物理必修第二册
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[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。
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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( )
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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。
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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
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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

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。

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N F
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

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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?

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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


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

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列车控制系统
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

Байду номын сангаас
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

5.7
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。
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