匀速圆周运动的向心力和向心加速度-课件

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高中物理课件-第六节 向心力

高中物理课件-第六节   向心力
5
知识回顾:
向心加速度
1、定义:做匀速圆周运动的物体所具有的指向圆心的加速度.
2、符号:an
3、方向:始终指向圆心
FN OO =
v2 r
= ω2r = ωv
G
6.单位: m/s2
6
向心力
小球受力分析:
FN OO F
G
FN与G相抵消,所以合力为F 合力指向圆心,根据它这一特征,把
它命名为“向心力”
二.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。
2.方向: 总是指向圆心,时刻变化。 3.效果:只改变速度的方向,不改变速度大小. (可以从做功的角度去理解)
探究:向心力来源于哪里?
物体在下列情形中做匀速圆周运动,分析各物体的受力情况。 ω
O
ω
θ
O
FN OO F
5.大小:
F向心=m
v2 r
m2r m( 2 )2 r m(2 f )2 r
T
说明: 1.向心力是根据力的作用效果命名的. 2.向心力只是做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力, 对物体进行受力分析时,不能说它受到向心力.
2.方向:总是指向圆心,时刻变化。
G
3.效果:只改变速度的方向,不改变速度大小
ω 4.来向源心:力可以是重力、弹力F、N摩擦力中的某一个力, θ
5.大或小者:是F某F向N个心F=Gf力m的vr分2 力,mmm或g几θθ2r个rω力O的m合(力2T所)提2 供r 。
m(
F
2
Ofr)
2
r
G
说明: 1.向心力是根据力的作用效果命名的. 2.向心力只是做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力, 对物体进行受力分析时,不能说它受到向心力.

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.

人教版高中物理必修二教学课件-向心加速度(26张)-PPT优秀课件

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第5节 向心加速度
一. 物体做匀速圆周运动的条件:
一. 物体做匀速圆周运动的条件:
运动轨迹是圆 物体的速度大小不变方向时刻改变
一. 物体做匀速圆周运动的条件:
运动轨迹是圆 物体的速度大小不变方向时刻改变 注意:只要满足以上两个条件就是匀速圆周运动.
二. 描述匀速圆周运动的物理量
二. 描述匀速圆周运动的物理量
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学生小实验
步骤一:拉住绳子一端,使小球在桌面上做匀速圆周
运动。
切换至PC2播放“动
观察与思考:
画.PPT”(2)
1 .小球为何做匀速圆周运动?
2 .小球受到哪些力作用?合外力是哪个力?这个力
的方向有什么特点?这个力起什么作用?
3 .一旦线断或松手,结果如何?
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O
O
F
FF
V
V
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小球受力分析: 做匀速圆周运动的物体,合外
力指向圆心,与速度V垂直
V
F
O
O
F
FF
V
V
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高中物理人教版《圆周运动》PPT精讲课件

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4.如图 6 所示是某品牌手动榨汁机,榨汁时手柄 A 绕 O 点旋转时,手柄 上 B、C 两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是( )
A.TB=TC,vB>vC B.TB=TC,vB<vC C.ωB>ωC,vB=vC D.ωB<ωC,vB<vC 【答案】 B
第四章 曲线运动
第三节 匀速圆周运动
知识梳理
1.如果物体沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫匀速圆 周运动。
2.做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力,其方向与线 速度方向垂直。向心力可以是某一个力或某个力的分力或某几个力的合力来提 供。
3.匀速圆周运动中的物体,加速度始终指向圆心,这个加速度称为向心加 速度。向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢。
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典例精析
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例 如图所示,MN 为水平放置的光滑圆盘,半径为 1.0 m,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 做匀速圆周运动。问:
【解析】 (1)A、B 两点靠传送带传动,线速度大小相等,A、C 共轴转动, 角速度相等,根据 v=rω,则 vA∶vC=r1∶r3=2∶1,所以 A、B、C 三点的线 速度大小之比 vA∶vB∶vC=2∶2∶1。

教科版高一物理必修二课件:第二章匀速圆周运动2.2

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J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点
随堂练习
HONGDIAN NANDIAN UITANG LIANXI
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6 在电视上有一个“勇往直前”的节目,参加者要连续成功过几道障碍,先到 达终点者获胜.其中有一种旋转障碍,要求参加者站在旋转的圆盘上,把球投 入箱子里,假设参加者与圆盘间的动摩擦因数为 0.6,圆盘以 0.3r/s 的转速匀 速转动,则参加者站在离圆盘的圆心多远的地方才能随圆盘一起转动?(设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2,π2 取 10) 解析:设参加者到圆心的最大距离为 r 时,恰好随圆盘一起匀速转动,此时,向 心力恰好等于最大静摩擦力.
A.100m B.111m C.125m D.250m 解析:俯冲至最低点时,对飞行员有 N-mg=m������������2,代入数据求得 r=125m. 答案:C
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HONGDIAN NANDIAN UITANG LIANXI
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1.理解向心力和向心加速度的概念. 2.能通过实验,探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系. 3.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力.
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向心力
向心加速度
定 义
做圆周运动的物体需要受到方 向始终指向圆心的合力
随堂练习
HONGDIAN NANDIAN UITANG LIANXI

匀速圆周运动的向心力和向心加速度

匀速圆周运动的向心力和向心加速度

角,求小球做匀速圆周运动的角速度ω。
O‘ 解:小球受力:
竖直向下的重力G 沿绳方向的拉力T
θ
L
小球的向心力: 由T和G的合力提供
T
F向心 F mgtg
小球做圆周运动的半径 R Lsin 由牛顿第二定律: F ma m 2R
即: mgtg m 2Lsin
2.特点:方向始终与V垂直,指向圆心。 方向时刻发生变化.
V
3.作用效果:
只改变V的方向,不改变
F OO F
V的大小
F
V
V
为什么?
因为在运动方向上所受的合外 力为0,这个方向上的加速度也 为0,所以速度大小不变,只改 变速度方向。
2.向心力大小
公式:F=m rω2
根据 v 推导向心力的另一表达式
匀速圆周运动的
向心力和向心加速度
陈捷
复习提问
• 什么是匀速圆周运动? 匀速圆周运动是
• “匀速”的含义是什么? 变速曲线运动
变速曲线运动
运动状态改变
一定受到外力 一定存在加速度
那么物体所受的外力有何特点? 加速度又怎样呢?
小球受力分析:
N
OO F G
N与G相抵消,所以合力为F
一.向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体所受到 的指向圆心的合外力,叫向心力。
变化,是变加速运动。
⑶ 物理意义: 表示速度方向变化快慢的物理量。
作业
作业
P 29. 1 2 3 预习: §3
小结
练习
O RF mg
g
L cos
作业
课 堂小结
一、ห้องสมุดไป่ตู้向心力:
⑴ 大小: F=mrω 2

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)

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



见 的
r
O

ω






见 的
m
r
O

θω






见 的
m
r
O
圆 周
mgθ ω





FN


m
r
O
圆 周
mgθ ω





FN


m
r F合O
圆 周
mgθ ω





FN

θ

m
r F合O
圆 周
mgθ ω

【高中物理】向心力 向心加速度 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

【高中物理】向心力 向心加速度 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
2.保持绳的长度和小球的质量不变,改变小球转动的速度,感受向心力 的变化。
3.保持小球的质量和小球转动的速度不变,改变绳的长度,感受向心力 的变化。
猜想:向心力大小可能与小球质量、转动速度、转动半径有关。
探究向心力大小的表达式
1、体验向心力的大小 猜想:向心力大小可能与 _物__体__质__量__、_轨__道__半__径__、__运__动__快__慢_____ 有关 2、演示实验:用向心力演示器演示
【例1】 关于向心力的说法正确的是( B )
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力 B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小 C.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 D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
【训练1】 如图所示,一圆盘可绕过圆盘中心O且垂直于 盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一小木块A,它随圆盘 一起做匀速圆周运动,则关于木块A的受力,下列说法
【训练1】 (多选)如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴 在绕中心轴OO′匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒
一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( BC)
A.运动周期TA>TB B.筒壁对物体的弹力FNA>FNB C.线速度vA>vB D.物体受到的摩擦力FfA>FfB
03
变速圆周运动
当沿圆周运动的物体所受的合力指向圆心时,物体做匀速圆周运动。
ω
Ff FN
G
F合=FN = Fn
3.圆锥摆做匀速圆周运动
θ
F
小球绕中心做匀速圆周运动
G=mg
F合O r
小球所受绳子拉力和重力的合力充当向心力
F合=mgtanθ = Fn
4.小球在圆锥筒中做匀速圆周运动
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结论:物体做圆周运动需要受到沿半径方向指向圆心的合 力. 思考:匀速圆周运动是曲线运动,速度方向时刻在变化, 所以做匀速圆周运动的物体一定受到合外力的作用,做匀 速圆周运动的物体所受合外力有何特点? 猜想:有的同学根据刚才的探究实验,进行受力分析;有 的同学根据力的定义想到:力是改变物体运动状态的原因, 从而进行受力分析.
2. 匀速圆周运动的 向心力和向心加速度
1.通过对圆周运动实例的分析,归纳总结物体做 圆周运动的条件,理解向心力的概念.
2.理解加速度的概念,能利用公式计算向心加速 度的大小.
3.归纳影响向心力大小的因素,理解向心力公式 的确切含义.
看视频:
看视频:
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用一根结实的细线拴着一个小钢球在较为光滑的桌面上 做圆周运动.体验绳对手的拉力,并完成下列思考题: 1.增大旋转速度,体验拉力大小的变化. 2.增大旋转半径,体验拉力的变化.(用秒表计时控制 转动速度不变) 3.松手后,物体还能继续做圆周运动吗?
3.在汽车技术中,速度和行程的测量有好几种方法,图甲 所示为一光电式车速传感器,其原理简图如图乙所示,A 为光源,B为光电接收器,A、B均与车身相对固定,旋转 齿轮C与车轮D相连接,它们的转速比nC∶nD=1∶2.
车轮转动时A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成 脉冲光信号,被B接收后转换成电信号,由电子电路记录 和显示.若某次实验显示出单位时间内的脉冲数为n,要 求出车的速度还必须测量的物理量或数据为:
2
水平方向拉直.若小金属球被无初速度释放,当悬线碰到 钉子后的瞬间(设线没有断),则( ACD ) A.小球的角速度突然增大 B.小球的线速度突然减小到零 C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的张力突然增大
解析:碰到钉子的瞬间线速度不变,做圆周运动的半径
突然变小.故角速度突然变大,向心加速度a=
车轮的半径R和齿轮的齿数P .
汽车速度的表达式为:v= 2 R n
P
4.如图所示,放置在水平圆盘上的小物块A跟着圆盘一起
做匀速圆周运动.则A的受力情况是(B )
A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C.受重力、支持力、向心力和摩擦力 D.以上均不正确
解析:物块A在水平圆盘上,受到竖直向下的重力G、竖 直向上的支持力FN的作用,这两个力是一对平衡力. 至于物块A是否受摩擦力,方向如何,必须分析运动状态 才可确定.摩擦力的方向可由牛顿第二定律判断,由于物块 A随圆盘做圆周运动,具有指向圆心的向心加速度,故其 必受向心力的作用.
A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的钢球做 实验 B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的钢球做 实验 C.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的钢球做 实验 D.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的钢球做 实验
解析:向心力公式F=mω2r,应用控制变量法做实验, 使小球做圆周运动的轨迹半径相等,用质量相同的钢球 做实验才可以比较总结出向心力大小与角速度的关系, 故选项A正确.
v
2
突然变
r
大,悬线张力T=mg +m v 2 突然变大.
r
2.图示为向心力演示器.转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及 长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不 同圆盘上,可使两个槽内分别以几种不同的角速度做匀速圆 周运动,小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的 压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆使弹簧测 力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等 分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小.现分别 将小球放在两边的槽内,为探究小球受到的向心力大小与角 速度的关系,下列做法正确的是( A )

16、业余生活要有意义,不要越轨。2021/2/272021/2/27Februar y 27, 2021

17、一个人即使已登上顶峰,也仍要 自强不 息。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/27
谢谢观赏
You made my day!
我们,还,这样只有A受到 的摩擦力充当向心力,因此,物块A受到摩擦力的作用 且摩擦力一定指向圆心.由此可知,做匀速圆周运动的物 块A相对圆盘有沿半径向外的运动趋势.所以B选项正确. 答案:B

9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/2/272021/2/27Saturday, February 27, 2021
结论: 向心力是根据力的作用效果命名的.它可以是一个力, 可以是某个力的分力,也可以是几个力的合力.
认识向心加速度
1. 方向:由牛顿第二定律得出,沿半径方向指向圆心.
2. 大小: a v 2 R
(详解参见教材第29页的“课外阅览”.) a 的其他表达式:
a 2 r v (2 )2 r (2 f)2 r (2 n )2 r T
(n为转每秒)
实验探究:影响向心力大小的相关因素.
1.用质量比为2:1的钢球和铝球,使他们的运动半径R和 角速度ω均相同,观察露出的红白相间方格数的比值为 2:1,即两球所受向心力的比值也为2:1,因此可以得出: F与m成正比.
2.当m、ω相同时,半径比为2:1,向心力的比值也为 2:1,因此F与半径R成正比.
思考: 1.对研究对象作受力示意图. 2.猜想合力的方向,检验完
善自己的猜想. 3.合力的方向应该指向哪里?
结论: 大量事实说明,物体做圆周运动的条件是必须受到一个指 向圆心的合外力,这个指向圆心的合外力就叫做向心力.
思考: 1.通过对教材25页图2-2-2中两个 物体的受力分析,你认为向心力由 哪些力提供? 2.你认为向心力是按力的性质命名 的还是按力的作用效果命名的?

10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021 8:46:04 PM

11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/2/272021/2/272021/2/27Feb-2127-Feb-21

12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/2/272021/2/272021/2/27Satur day, February 27, 2021

13、知人者智,自知者明。胜人者有 力,自 胜者强 。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021

14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年2月27日星期 六2021/2/272021/2/272021/2/27

15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年2月2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021
3.当m、R相同时,角速度比值为2:1,向心力的比值 为4:1,因此F与角速度的平方成正比.
结论: 向心力的大小与物体的质量m、圆周半径R、转动 角速度ω的平方成正比.
即:Fm2R
相关推论:
F m v2 R
F m(2)2R T
以及:
Fm(2f)2R
Fm(2n)2R
Fmv
1.如图所示,小金属球的质量为m,用长为L的轻悬线固 定于O点,在O点的正下方 l 处钉有一颗钉子P,把悬线沿
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