高中物理人教版必修2课件：5-6 向心力
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1.向心力的作用效果 改变线速度的方向。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,故向心力不改变线速度的大小。 2.向心力的特点 ①方向时刻在变化,总是与线速度的方向垂直。②在匀速圆周运 动中,向心力大小不变,向心力是变力,是一个按效果命名的力。 3.向心力的大小
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2.一般的曲线运动的处理方法 (1)定义:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。 (2)处理方法:一般的曲线运动中,可以把曲线分割成许多很短的 小段,每一小段可看作一小段圆弧,研究质点在这一小段的运动时, 可以采用圆周运动的处理方法进行处理,如图所示。
图例
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【例题1】 (多选)如图所示,小物体m与圆盘保持相对静止,随盘 一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是( ) A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B.摩擦力的方向始终指向圆心O C.重力和支持力是一对平衡力 D.摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力 解析：分析圆盘上小物体的受力情况。竖直方向,受到重力和支 持力作用,处于平衡状态;水平方向,物体随圆盘做圆周运动,由摩擦 力提供向心力,故摩擦力方向指向圆心,选项B、C、D正确。 答案：BCD
例证 绳的一端系一个物体,在光滑平面内绕另一 端做匀速圆周运动,向心力由绳的拉力提供 用细绳拴着质量为 m 的物体 ,在竖直平面内 做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉 力和物体的重力( F=FT-mg)两个力的合力充 当 在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向 心力则是拉力的分力( F=FT sin θ,其中 θ 为 摆线与竖直轴的夹角)充当
4.来源: (1)向心力是按照力的作用效果命名的。 (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力,也可能是 某个力的分力。 5.作用:产生向心加速度,改变线速度的方向。
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二、变速圆周运动和一般的曲线运动(见课本第24页) 1.变速圆周运动 合力不指向圆心,合力F可以分解为互相垂直的两个分力。 (1)跟圆周相切的分力Ft产生切向加速度,切向加速度与物体的速 度方向共线,它改变速度的大小。 (2)指向圆心的分力Fn产生向心加速度,与速度方向垂直,改变速 度的方向。
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在水平面上转弯的摩托车(如图),向心力的来源是(
)
A.重力和支持力的合力 B.静摩擦力 C.滑动摩擦力 D.重力、支持力、牵引力的合力 解析：在水平面上转弯的摩托车,竖直方向受重力和地面的支持 力,水平方向受地面给摩托车的静摩擦力,静摩擦力提供车辆转弯 所需的向心力,而车轮没有相对路面打滑,故该摩擦力是静摩擦力。 答案：B
思维导图
甲
体验手拉绳的力 乙
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一、向心力(见课本第23页) 1.定义:做匀速圆周运动的物体受到指向圆心的合力。 2.方向:始终指向圆心,与线速度方向垂直。
������2 3.公式:Fn= m ������ 或Fn=mω2r。
变式训练1 导学号61270027有一个惊险的杂技节目叫“飞车走 壁”,杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、 半径较小的圆周运动,通过逐步加速,圆周运动的半径逐步增大,最 后能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动,这时使车子和人 整体做匀速圆周运动的向心力是 ( ) A.圆筒壁对车的静摩擦力 B.筒壁对车的弹力 C.摩托车本身的动力 D.重力和摩擦力的合力
������2 4π2 2 根据牛顿第二定律 Fn=ma=m =mrω =mωv=m 2 r。 ������ ������
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4.向心力的来源
来源 一个力 充当向 心力 几个力 的合力 充当向 心力 某个力 的分力 充当向 心力
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向心力的大小、方向和来源 汽车在水平路面上保持速度大小不变,请思考汽车转弯时的向心 力是由什么力提供的。
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6.向心力
-1-
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情景导入 我们知道,月球受地球的引力 , 绕地球做匀速圆周运动(如图 甲所示);当你在光滑桌面上抡 动细绳,使物体做匀速圆周运 动时(如图乙所示),作用在物体 上的ห้องสมุดไป่ตู้力,总是沿绳子指向圆 心。是否做匀速圆周运动的物 体,都受到指向圆心的力呢 ?这 个力的大小与哪些因素有关 呢?这一节我们就来研究这些 问题
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1.向心力的作用效果 改变线速度的方向。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,故向心力不改变线速度的大小。 2.向心力的特点 ①方向时刻在变化,总是与线速度的方向垂直。②在匀速圆周运 动中,向心力大小不变,向心力是变力,是一个按效果命名的力。 3.向心力的大小
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2.一般的曲线运动的处理方法 (1)定义:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。 (2)处理方法:一般的曲线运动中,可以把曲线分割成许多很短的 小段,每一小段可看作一小段圆弧,研究质点在这一小段的运动时, 可以采用圆周运动的处理方法进行处理,如图所示。
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【例题1】 (多选)如图所示,小物体m与圆盘保持相对静止,随盘 一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是( ) A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B.摩擦力的方向始终指向圆心O C.重力和支持力是一对平衡力 D.摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力 解析：分析圆盘上小物体的受力情况。竖直方向,受到重力和支 持力作用,处于平衡状态;水平方向,物体随圆盘做圆周运动,由摩擦 力提供向心力,故摩擦力方向指向圆心,选项B、C、D正确。 答案：BCD
例证 绳的一端系一个物体,在光滑平面内绕另一 端做匀速圆周运动,向心力由绳的拉力提供 用细绳拴着质量为 m 的物体 ,在竖直平面内 做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉 力和物体的重力( F=FT-mg)两个力的合力充 当 在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向 心力则是拉力的分力( F=FT sin θ,其中 θ 为 摆线与竖直轴的夹角)充当
4.来源: (1)向心力是按照力的作用效果命名的。 (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力,也可能是 某个力的分力。 5.作用:产生向心加速度,改变线速度的方向。
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二、变速圆周运动和一般的曲线运动(见课本第24页) 1.变速圆周运动 合力不指向圆心,合力F可以分解为互相垂直的两个分力。 (1)跟圆周相切的分力Ft产生切向加速度,切向加速度与物体的速 度方向共线,它改变速度的大小。 (2)指向圆心的分力Fn产生向心加速度,与速度方向垂直,改变速 度的方向。
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在水平面上转弯的摩托车(如图),向心力的来源是(
)
A.重力和支持力的合力 B.静摩擦力 C.滑动摩擦力 D.重力、支持力、牵引力的合力 解析：在水平面上转弯的摩托车,竖直方向受重力和地面的支持 力,水平方向受地面给摩托车的静摩擦力,静摩擦力提供车辆转弯 所需的向心力,而车轮没有相对路面打滑,故该摩擦力是静摩擦力。 答案：B
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一、向心力(见课本第23页) 1.定义:做匀速圆周运动的物体受到指向圆心的合力。 2.方向:始终指向圆心,与线速度方向垂直。
������2 3.公式:Fn= m ������ 或Fn=mω2r。
变式训练1 导学号61270027有一个惊险的杂技节目叫“飞车走 壁”,杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、 半径较小的圆周运动,通过逐步加速,圆周运动的半径逐步增大,最 后能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动,这时使车子和人 整体做匀速圆周运动的向心力是 ( ) A.圆筒壁对车的静摩擦力 B.筒壁对车的弹力 C.摩托车本身的动力 D.重力和摩擦力的合力
������2 4π2 2 根据牛顿第二定律 Fn=ma=m =mrω =mωv=m 2 r。 ������ ������
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4.向心力的来源
来源 一个力 充当向 心力 几个力 的合力 充当向 心力 某个力 的分力 充当向 心力
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情景导入 我们知道,月球受地球的引力 , 绕地球做匀速圆周运动(如图 甲所示);当你在光滑桌面上抡 动细绳,使物体做匀速圆周运 动时(如图乙所示),作用在物体 上的ห้องสมุดไป่ตู้力,总是沿绳子指向圆 心。是否做匀速圆周运动的物 体,都受到指向圆心的力呢 ?这 个力的大小与哪些因素有关 呢?这一节我们就来研究这些 问题
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高一物理人教版必修2课件：第5章6 向心力
2．一般曲线运动的处理方法 一般曲线运动，可以把曲线分割成许多很短的小段，每一
圆弧 小段可看作一小段______ ．圆弧弯曲程度不同，表明它们具有
半径 ．这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周 不同的_____
运动的分析方法进行处理．
[再思考 ] 如图 562所示，荡秋千是小朋友很 喜欢的游戏，当秋千由上向下荡时， (1) 此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变 速圆周运动？ (2)绳子拉力与重力的合力 指向悬挂点吗？
v2 2．根据公式F＝m 和F＝mω2r，请判断向心力究竟与运 r 动半径r成正比还是成反比．
【提示】 当物体的线速度v一定时，向心力与r成反比；
当物体的角速度ω一定时，向心力与r成正比．
第2步结论——自我总结，素能培养 1．向心力的作用效果 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，故向心力不改变线速度的大小，只改变线速度的方向．
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表 格中
问题1 问题2 问题3 问题4
学生分组探究一
向心力的大小、方向和来源
第1步探究——分层设问，破解疑难 1．物体受到的力中的一个力可以作向心力吗？比如重力 可以作向心力吗？
【提示】
可以．比如物体在竖直面内做圆周运动经过最
高点时，若恰好只受到重力作用，则重力作向心力．
2．大小 v2 Fn＝ man＝ m ＝ mω2r＝ mωv. r 对于匀速圆周运动，向心力大小始终不变，但对非匀速圆 周运动 (如用一根绳拴住小球绕固定圆心在竖直平面内做的圆 周运动 )，其向心力大小随速率v的变化而变化，公式表述的只 是瞬时值． 3．方向 无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆 心，方向时刻改变，故向心力是变力．
人教版高中物理必修第二册：向心力【精品课件】
F1=
4m 2n2r t2
，钢球所受合力的表达式F2=
mg r h
。下面是一次实验得到的数据，代入上式
计算结果F1= 0.101N，F2= 0.098 N，图中细线与竖直方向的夹角θ 比较小，可认为tan
θ=sin θ。（g取9.80 m/s2，π2≈9.86，计算结果保留三位小数）
m/kg
r/m
n/转
Fn=mvr 2 Fn=m ω2r Fn =m4Tπ22r
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
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1.如图所示是游乐园转盘游戏，游客坐在匀速转动的水平转盘上，与转盘相对静止，关于他 们的受力情况和运动趋势，下列说法中正确的是（ C ） A.游客在匀速转动过程中处于平衡状态 B.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 C.游客受到的静摩擦力方向沿半径方向指向圆心 D.游客相对于转盘的运动趋势与其运动方向相反
3.［多选］如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有
两个小球A和B紧贴内壁，且A球的质量为B球的2倍，分别在如图所示的水平面内做匀速
圆周运动，则（ AB ）
A.A球的线速度大于B球的线速度
B.A球的角速度小于B球的角速度
C.A球运动周期小于B球运动周期
D.A球对筒壁的压力小于B球对筒壁的压力
，由于mA=2mB，则知FA=2FB，根据牛顿第三定律得，小球对
筒壁的压力F′A=2F′B。
4.［多选］如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而
未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（ BC ）
A.物体所受弹力增大，摩擦力增大 B.物体所受弹力增大，摩擦力不变 C.物体所受弹力和加速度都增大 D.物体所受弹力增大，摩擦力减小
2020春物理必修2(人教版)课件：第五章 第六节 向心力
A．圆筒壁对车的静摩擦力 B．筒壁对车的弹力 C．摩托车本身的动力 D．重力和摩擦力的合力
解析：在竖直的壁上的摩托车只受三个力作用，其 中竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力，水平方向上 筒壁对车的弹力提供了车子和人整体做匀速圆周运动的 向心力，B 正确．
答案：B
2．(多选)用细线悬吊着一个质量为 m 的 小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动， 细线与竖直方向夹角为 α，线长为 L，如图所 示，下列说法中正确的是( )
1.向心力意义、效果的 难点 理解．
2.向心力来源的分析
知识点一 向心力 提炼知识 1．定义． 做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它 受到了指向圆心的合力，这个合力叫作向心力． 2．公式：Fn＝mrv2和 Fn＝mrω2． 3．方向． 向心力的方向始终指向圆心，由于方向时刻改变， 所以向心力是变力．
联立解得 v＝ Rgsin θtan θ.
答案： Rgsin θtan θ
mg cos θ
规律总结 匀速圆周运动解题策略
在解决匀速圆周运动的过程中，要注意以下几个方面： 1．知道物体做圆周运动轨道所在的平面，明确圆心和 半径是解题的一个关键环节． 2．分析清楚向心力的来源，明确向心力是由什么力提 供的． 3．根据线速度、角速度的特点，选择合适的公式列式 求解．
第五章 曲线运动
第六节 向心力
学习目标
1.了解向心力的概念，知道它 是根据力的效果命名的． 2.体验向心力的存在，会分析 向心力的来源． 3.掌握向心力的表达式，并能 用来进行计算． 4.知道变速圆周运动中向心力 是合外力的一个分力，知道合 外力的作用效果
重点难点 1.向心力概念的建立． 重点 2.向心力公式的理解及 应用
1．物体受到怎样的力，才能做匀速圆周运动？ 提示：物体做匀速圆周运动的条件是合力的大小不 变，方向始终与速度方向垂直． 2．匀速圆周运动的向心力是恒力吗？ 提示：不是，匀速圆周运动的向心力大小不变，方 向时刻在变，是变力．
解析：在竖直的壁上的摩托车只受三个力作用，其 中竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力，水平方向上 筒壁对车的弹力提供了车子和人整体做匀速圆周运动的 向心力，B 正确．
答案：B
2．(多选)用细线悬吊着一个质量为 m 的 小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动， 细线与竖直方向夹角为 α，线长为 L，如图所 示，下列说法中正确的是( )
1.向心力意义、效果的 难点 理解．
2.向心力来源的分析
知识点一 向心力 提炼知识 1．定义． 做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它 受到了指向圆心的合力，这个合力叫作向心力． 2．公式：Fn＝mrv2和 Fn＝mrω2． 3．方向． 向心力的方向始终指向圆心，由于方向时刻改变， 所以向心力是变力．
联立解得 v＝ Rgsin θtan θ.
答案： Rgsin θtan θ
mg cos θ
规律总结 匀速圆周运动解题策略
在解决匀速圆周运动的过程中，要注意以下几个方面： 1．知道物体做圆周运动轨道所在的平面，明确圆心和 半径是解题的一个关键环节． 2．分析清楚向心力的来源，明确向心力是由什么力提 供的． 3．根据线速度、角速度的特点，选择合适的公式列式 求解．
第五章 曲线运动
第六节 向心力
学习目标
1.了解向心力的概念，知道它 是根据力的效果命名的． 2.体验向心力的存在，会分析 向心力的来源． 3.掌握向心力的表达式，并能 用来进行计算． 4.知道变速圆周运动中向心力 是合外力的一个分力，知道合 外力的作用效果
重点难点 1.向心力概念的建立． 重点 2.向心力公式的理解及 应用
1．物体受到怎样的力，才能做匀速圆周运动？ 提示：物体做匀速圆周运动的条件是合力的大小不 变，方向始终与速度方向垂直． 2．匀速圆周运动的向心力是恒力吗？ 提示：不是，匀速圆周运动的向心力大小不变，方 向时刻在变，是变力．
高中物理(新人教版)必修第二册：向心力【精品课件】
2.向心力的特点 （1）向心力方向时刻发生变化（始终指向圆心且与
v
速度方向垂直）。
F OF
F v
（2）向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速
度大小。 （3）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以
v
向心力是变力。
一、向心力 2.向心力的特点
那么向心力是怎样产生的他是物体受到的吗？
rO ω
（4）向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。 （5）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.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，
物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力
来提供( B )
A.重力
B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
3.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？
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1.变速圆周运动的受力特点
F Fn
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。
当物体做圆周运动的线速度逐渐减小 时，物体所受合力的方向与速度方向 的夹角是大于 90°还是小于 90°呢？
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 2.一般曲线运动的受力特点
向心力
学习目标
1．知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源 。 2．通过实验，理解向心力的大小与哪些因素有关，能运用向 心力公式进行计算。 3．知道向心加速度及其公式，能用牛顿第二定律分析匀速圆 周运动的向心力和向心加速度。
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高中物理(新人教必修二)5.6《向心力》课件1
向
v2 (2)由牛顿第二定律得：mgtan α＝m r . 由几何关系得r＝Lsin α， 所以，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 v＝ gLtan α sin α. (3)小球运动的角速度大小 v gLtan α sin α ω＝ r ＝ ＝ Lsin α 2π 小球运动的周期T＝ ω ＝2π g ， Lcos α Lcos α g .
• 4．向心力的来源 • (1)向心力是按照力的效果命名的，使物体受 指向圆心 到 的力均可称作向心 合力 力． • (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受力 的 ，也可能是某个力的分力．
• 二、实验验证 • 1 ． 装置： 细线下面悬挂一 个钢球，用手带动钢球使它 在某个水平面内做匀速圆周 运动，组成一个圆锥摆且 θ 很小，如图所示．
• 第六节 向心力
• 1．理解向心力的概念及其表达式的含义． • 2 ．知道向心力大小与哪些因素有关，并能 用来进行计算． • 3 ．知道向心力是效果力，会在实际问题中 分析向心力来源．
一、向心力 1．定义：做匀速圆周运动的物体受到 合力． 2．方向：始终指向 圆心 ．
指向圆心
的
v2 mr 3．公式：Fn＝ 或Fn＝ mω2r .
• •
长为 L 的细线，拴一质量为 m 的小球， 一端固定于 O点．让其在水平面内做匀速圆 周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动 )，如 图所示．当摆线L与竖直方向的夹角是α时， 求： • (1)线的拉力F的大小及小球的向心力F向的大 小； • (2)小球运动的线速度的大小； • (3)小球运动的角速度大小及周期．
• 例如：用一细线系一小球在竖直 平面内做变速圆周运动，在向下 加速运动过程的某一位置 A 和向 上减速运动过程的某一位置 B ， 小球的受力情况如图所示． • 比较可知，匀速圆周运动和变速 圆周运动受力情况的不同是：匀 速圆周运动中，合力全部用来提 供向心力，合力指向圆心；变速 圆周运动中，合力沿着半径方向 的分量提供向心力，合力不一定 指向圆心．
v2 (2)由牛顿第二定律得：mgtan α＝m r . 由几何关系得r＝Lsin α， 所以，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 v＝ gLtan α sin α. (3)小球运动的角速度大小 v gLtan α sin α ω＝ r ＝ ＝ Lsin α 2π 小球运动的周期T＝ ω ＝2π g ， Lcos α Lcos α g .
• 4．向心力的来源 • (1)向心力是按照力的效果命名的，使物体受 指向圆心 到 的力均可称作向心 合力 力． • (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受力 的 ，也可能是某个力的分力．
• 二、实验验证 • 1 ． 装置： 细线下面悬挂一 个钢球，用手带动钢球使它 在某个水平面内做匀速圆周 运动，组成一个圆锥摆且 θ 很小，如图所示．
• 第六节 向心力
• 1．理解向心力的概念及其表达式的含义． • 2 ．知道向心力大小与哪些因素有关，并能 用来进行计算． • 3 ．知道向心力是效果力，会在实际问题中 分析向心力来源．
一、向心力 1．定义：做匀速圆周运动的物体受到 合力． 2．方向：始终指向 圆心 ．
指向圆心
的
v2 mr 3．公式：Fn＝ 或Fn＝ mω2r .
• •
长为 L 的细线，拴一质量为 m 的小球， 一端固定于 O点．让其在水平面内做匀速圆 周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动 )，如 图所示．当摆线L与竖直方向的夹角是α时， 求： • (1)线的拉力F的大小及小球的向心力F向的大 小； • (2)小球运动的线速度的大小； • (3)小球运动的角速度大小及周期．
• 例如：用一细线系一小球在竖直 平面内做变速圆周运动，在向下 加速运动过程的某一位置 A 和向 上减速运动过程的某一位置 B ， 小球的受力情况如图所示． • 比较可知，匀速圆周运动和变速 圆周运动受力情况的不同是：匀 速圆周运动中，合力全部用来提 供向心力，合力指向圆心；变速 圆周运动中，合力沿着半径方向 的分量提供向心力，合力不一定 指向圆心．
人教版高中物理必修二5.6 向心力优秀课件
例4：A、B两个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均 为μ，A的质量为m，B的质量为2m，A离轴为R/2，B 离轴为R，则当圆台旋转时：（设A、B都没有滑动）
A、B的向心加速度是A的向 心加速度的两倍 B、B的静摩擦力是A的静摩 擦力的两倍 C、当圆台转速增加时，A比B先滑动 D、当圆台转速增加时，B比A先滑动
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
FN Rθ
O
m
F合 O'
mg
ω
变速圆周运动和一般的曲线运动
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：
Ft
v
速度增大的
圆周运动 v
速度减小的 圆周运动
思考：匀速圆周运F合动所受的合F力t 充当向F心n 力，方向 始终指向圆心Fn；如O果一个沿圆周运动的F物合 体O所受的
合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？ 产生切向加速度，改变速度的大小
切向力Ft ：垂直半径方向的合力 向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）方向的合力
人教版高中物理必修2课件：5.6向心力
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
Fn =m 4Tπ22r
4、变速圆周运动中的协力并非向心力
在匀速圆周运动中协力充当向心力
v2 m
r
mω2r
向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦
力等各种性质的力，也可以是几个力的协力，
还可以是某个力的分力。
物体做匀速圆周运动时，由协力提供向心
力。
变速圆周运动：
F向 F合
F F F 向是 合的指向圆心方向的分力 n
练 习
3、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
F
O
变 速
做变速圆周运动的物体所受的力
圆
Ft
周
F
Fn
Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小。 Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向。
变速圆周运动的合外力不指向圆心，即不是向心力； 而沿半径指向圆心方向的协力才是向心力。
变 做变速圆周运动的物体所受的力
速 圆
周 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。
知 识 点 1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动？ 回 顾
2 、匀速圆周运动向心加速度是如何定义的？ 其表达式是什么？
做匀速圆周运动的物体是否受到力的作用呢？
第五章 曲线运动
5.6 向心力
向 心 定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个
力 指向圆心的协力，这个协力叫做向心力。
及 其 特 点
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
分
析 ④物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
向
心
力
ω FN
的
来
源
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；
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
向心力课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
3.ω、r相同，改变 m
向心力的大小
（三种口味）：
42
= 2
向心力的方向：始终指向圆心。
任务3：向心力的应用
地球质量为6.0×1024kg,地球与太阳的距离为1.5×1011m,
一年约为3×107s，地球绕太阳的运动可以看作匀速圆周
运动。太阳对地球的引力是多少?
如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg
向 心 力
人教版高中物理必修二第六章第2节
任务1：探究向心力的来源
书本P27
书本P27
1.定义：做圆周运动的物体所受到的沿半径方向
v
的合力。
Fn
2.作用效果：改变线速度的方向，
不改变线速度的大小。
（时刻与线速度垂直）
OO
Fn
Fn
v
v
思考：向心力的来源
物块在圆桶中匀速转动
ω
F合＝FN = Fn
G
物体所受支持力充当向心力
人造卫星绕地球做（近似）匀速圆周运动
F引
O
F合＝F引 ＝
Fn
卫星受到地球的引力充当向心力
书本P28
如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略
摩擦)，这时球受到的力是
A.重力和向心力
B.重力和支持力
C.重力、支持力和向心力
D.重力
（
）
下列关于向心力的说法中，正确的是 （
的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周
运动，若运动的角速度为5.0rad/s，则：绳对小球
需施多大的拉力．
圆周运动分析策略：
1.明确研究对象；
2. 运动分析，（圆心，半径，速度）；
向心力的大小
（三种口味）：
42
= 2
向心力的方向：始终指向圆心。
任务3：向心力的应用
地球质量为6.0×1024kg,地球与太阳的距离为1.5×1011m,
一年约为3×107s，地球绕太阳的运动可以看作匀速圆周
运动。太阳对地球的引力是多少?
如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg
向 心 力
人教版高中物理必修二第六章第2节
任务1：探究向心力的来源
书本P27
书本P27
1.定义：做圆周运动的物体所受到的沿半径方向
v
的合力。
Fn
2.作用效果：改变线速度的方向，
不改变线速度的大小。
（时刻与线速度垂直）
OO
Fn
Fn
v
v
思考：向心力的来源
物块在圆桶中匀速转动
ω
F合＝FN = Fn
G
物体所受支持力充当向心力
人造卫星绕地球做（近似）匀速圆周运动
F引
O
F合＝F引 ＝
Fn
卫星受到地球的引力充当向心力
书本P28
如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略
摩擦)，这时球受到的力是
A.重力和向心力
B.重力和支持力
C.重力、支持力和向心力
D.重力
（
）
下列关于向心力的说法中，正确的是 （
的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周
运动，若运动的角速度为5.0rad/s，则：绳对小球
需施多大的拉力．
圆周运动分析策略：
1.明确研究对象；
2. 运动分析，（圆心，半径，速度）；