5.6向心力PPT

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高中物理(新人教必修二)5.6《向心力》课件1

高中物理(新人教必修二)5.6《向心力》课件1

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

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.

物理②必修5.6《向心力》PPT课件

物理②必修5.6《向心力》PPT课件

向 心 力 由 太 阳 的 吸 引 力 提 供
FNθ什么ຫໍສະໝຸດ 提供向心力?Y Fx FN
mg
r F合O ω
Fy
G
X
竖直方向:Fx=FN cosθ=mg 水平方向:Fy=F合=mg tanθ
向心力由支持力的一个分力提供
物体相对转盘静止, 随盘做匀速圆周运动
FN
静摩擦力 谁充当向 指向圆心 心力?
r F静
Ff FN
G
知识小结
• 向心力 方向 大小 效果 来源
注意:匀速圆周运动和非匀速圆周运动 的区别和联系。
方法总结
• 学会分析向心力的来源 • 学会利用向心力公式解决圆周运动问题 • 一般曲线运动的研究方法。
作业:
阅读课本P20的实验和P22的做一做,试设 计一个实验,探索物体做匀速圆周运动时所需要 的向心力与哪些因素有关。 思路:
2 n
匀速圆周运动的受力特点:
• 方向始终指向圆心,不断改变 • 大小保持不变
三、变速圆周运动和一般曲线运动
阅读课本P21-P22思考回答以下问题:
1. 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗? 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的? 2. 怎么分析研究一般的曲线运动?
1. 做变速圆周运动的物体所受的力
r2 r1
例1
关于向心力说法中正确的是(
B

A. 物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力;
B. 向心力不改变速度的大小;
C. 做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不
变的;
D. 向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦
力以外的一种新的力
例2 甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比 为1∶2,转动半径之比为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

向心力课件

向心力课件

06.2.26都灵冬奥会:短道速滑女子1000米比 赛中,中国选手王濛、杨扬分别获得银牌和铜牌, 为中国队再添两块奖牌。
探究
她们在弯 道处为什 么要将身 体倾斜呢? 你还能列 举生活中 这样的例 子吗?
二、变速圆周运动指向圆心方向的力 Fn 产生向心O 加速度 改变速度的方向 跟圆周相切的力 Ft 产生切向加速度 改变速度的大小 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就是变速圆周运动。
§ 5.6 向 心 力
申雪绕赵宏博转动的图片
分析:光滑桌面上用轻细线拴一小球匀速转 动。小球受哪些力?合外力有何特点?
v
FN
.F
F OO F
mg
因为FN 与mg相平衡,所以 小球受到的合力为拉力F
v
F
v
结论:物体做匀速圆周运动时,合外力指向
圆心,且与速度v垂直。
一、向心力
1、定义:
做匀速圆周运动的物体一定受到沿半径指向圆心的 合外力,这个合外力产生向心加速度,所以叫向心力。
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
2、一般的曲线运动:
B
A
一般的曲线可以分成许多小段,每段都可以看做一小段 圆弧,各段圆弧的半径不一样。
分析:光滑桌面上用轻细线拴一小球匀速转动的 向心力。
FN
.F
mg
小球所受力:重力、支持力、绳对小球拉力 向心力由绳对小球的拉力来提供。
分析:圆锥摆的向心力。
y
F2 F
2、大小:
Fn
=man

m
v2 r
m2r m( 2 )2 r mv
T
3、方向:方向时刻发生变化(始终指向圆心且⊥v)

新人教版物理必修二:5.6《向心力》ppt课件

新人教版物理必修二:5.6《向心力》ppt课件

21.3.17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。17:20:3117:20:3117:203/17/2021 5:20:31 PM
11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。21.3.1717:20:3117:20Mar-2117-Mar-21
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
想一想 在对物体进行受力分析时,能否说物体除了受其他 力之外还受一个向心力的作用? 答案 不能.向心力是根据力的效果命名的,不是性质 力.在分析物体受力时,不能说物体还受一个向心力的作 用,向心力可以是某一种性质力,也可以是几个性质力的合 力或某一性质力的分力.
图5-6-4
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
答案 (1)
gtan θ
mg
r+Lsin θ (2)cos θ
解析 (1)对座椅受力分析,如图所示.转盘转动
的角速度为ω时,钢绳与竖直方向的夹角为θ,
则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为
R=r+Lsin θ

根据牛顿第二定律:
mgtan θ=mω2R
(1)匀速圆周运动,向心力的大小始终不变. (2)非匀速圆周运动,向心力的大小随速率v的变化而变 化,公式表述的只是瞬时值.
2.方向:无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿半径指 向圆心,方向时刻改变,故向心力是变力.
3.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,故向心力只改变线速度的方向,不改 变其大小.

由①②得:ω=
gtan θ r+Lsin θ
(2)设钢绳的拉力为 FT,由力的三角形知:FT=cmosgθ

高中物理必2课件:5.6 向心力

高中物理必2课件:5.6  向心力
BC
2.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
BCD
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mgtanθ
θ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ F
F合O r
G
【学习力-学习方法】
什么是学习力
什么是学习力-你遇到这些问 题了吗
总是 比别人 学得慢
一看就懂 一 做就错
看得懂,但不 会做
总是 比别人学得差 不会举一反三
什么是学习力含义
管理知识的能力 (利用现有知识 解决问题)
学习知识的能力 (学习新知识 速度、质量等)
长久坚持的能力 (自律性等)
什么是学习力-常见错误学 习方式
向的作用
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,就可以采用圆周运学.科.网动的分析方法对一般 曲线运动进行处理了。
r
r
2
1
小结
实验
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验原理
θ
F
F合 =Fnm=gmtωan2rθ
问题讨论
r 测量ω? 3、如何测量半径?
2.测量问题 小球质量—— 天平 匀速圆周运动周期—— 秒表 悬挂点到圆心竖直高度 —— 刻度尺
zxxk
匀速圆周运动半径—— 刻度尺
F向= F合= F
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源

新人教 必修二高中物理5.6 向心力 课件(共16张PPT)

新人教 必修二高中物理5.6 向心力 课件(共16张PPT)
6 向心力
回顾与思考
(1)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。
an
v2 r
rω2
4π 2r T2

(2)做匀速圆周运动的物体的受力有
什么特点?
观察与思考:
小球受到哪些力作用?
N F
G
做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心。
一、向心力
1、定义: 做匀速圆周运动的物体受到的合外力指
向圆心的,这个力叫做向心力。 2、方向:总指向圆心,与速度垂直,方向
不断变化。 二、向心力的大小
只改变速度的方向,不达式
θ
Fh
F合O r
小球受到哪些力的作用? 向心力由什么力提供?
G
分析得出: 向心力由拉力F和重力G的合力 提供。
F F mg tan
r
r
2
1
小结
匀速圆周运动:
F向
F合
v2 m
r
mw 2r
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。
物体做匀速圆周运动时,由合力提供向心力。
非匀速圆周运动:
F向 F合
F F F 向是 合的指向圆心方向的分力 n
随堂练习
1
关于向心力说法中正确的是( B)
A.1∶4 B.2∶3
C.4∶9 D.9∶16
❖ 9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。2 1.3.1621.3.16Tuesday, March 16, 2021
❖ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。14:23:2614:23:2614:233/16/2021 2:23:26 PM ❖ 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。21.3.1614:23:2614:23Mar-2116-Mar-21 ❖ 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。14:23:2614:23:2614:23Tuesday, March 16, 2021 ❖ 13、志不立,天下无可成之事。21.3.1621.3.1614:23:2614:23:26March 16, 2021

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
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●用圆锥摆粗略验证
O
1、实验的基本原理?
从运动学的角度求得Fn ;从 受力的角度求得F合 ; 将Fn 和F合 进行比较 l
θ
FT
r
h
小球所需 向心力 2 v Fn=m r
2、实验需要的器材?
钢球、细线、画有同心圆的 白纸、天平、秒表、直尺 G
F合 O' F合=mgtanθ
3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?
O
θ



mg F合
O'
几 种 常 见 的 匀 速 圆 周 运 动 受 力 图
滚筒Βιβλιοθήκη F静FNOr
mg
几 种 常 见 的 匀 速 圆 周 运 动 受 力 图
圆台筒
FN r F合 mg
O
向 心 力 公 式 的 验 证
F合=man
v2 an = r
v2 Fn=m r
Fn=mω2r
能否利用实验粗 略地验证向心力 的表达式?
匀速圆周运动 v
F N G
变速圆周运动
Ft
F合 Fn
O
合力全部 提供向心力
合力部分 提供向心力
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。 一般曲线运动 各个地方的弯 曲程度不一样, r2 如何研究?
r1
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。
4、说明 (1)向心力是效果力,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 (2)向心力是变力 (3)受力分析时绝 对不能出 现向心力
几 种 常 见 的 匀 速 圆 周 运 动 受 力 图
转盘
FN
F静
mg
几 种 常 见 的 匀 速 圆 周 运 动 受 力 图
产生切向加速度,改变速度的大小
切向力Ft :垂直半径方向的分力 向心力Fn :沿着半径(或指向圆心)的分力 产生向心加速度,改变速度的方向
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
m、r、转n圈所用时间t、h
注 意 事 项
1、h 并不等于纸面距 悬点的高度 l 2、小球与纸面不能接触
O θ
h
r
O'
3、测 t 时不能太久
4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动
做变速圆周运动的物体所受的力—链球运动
F
O
变 速 圆 周 运 动
做变速圆周运动的物体所受的力
Ft 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
an 哪来的? 即an 是如何
产生的?
6
向心力
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,即产生向心加 速度的力叫向心力。
2、符号:Fn
3、方向:始终指向圆心(与v 垂直或与半
径垂直);是变力
向 心 力 的 大 小
F合=Fn
F合=man v2 an = r
v2 Fn=m r
Fn=mω2r
向 心 力 来 源 的 分 析
F合=F引 =Fn
F引
O
在匀速圆周运动中,合力提供向心力
向 心 力 来 源 的 分 析
受力分析
FN Ff mg FN mg
O
提供向心力
O
Ff
FN+mg
向 心 力 来 源 的 分 析
G
T
F合
说 明
1、向心力是按照效果命名的力,并不是物体额
外受到的一个力;受力分析时, 不能多出一个 向心力。
2、向心力的来源:物体所受的合力提供了物体
做匀速圆周运动所需的向心力。(可以是重力、 弹力、摩擦力等各种性质力的合力)
F合=Fn
在匀速圆周运动中,合力提供向心力
注意:
向心力是根据力的作用效果命名 的力,并不是一种新的性质的力。 当物体做匀速圆周运动时,就必须 对物体进行正确的受力分析,判断 是什么力提供了向心力.
变 思 速 考 圆 周 运 动
匀速圆周运动所受的合力提供向心力,方向始终 当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时, 指向圆心;如果一个沿圆周运动的物体所受的合 物体做变速圆周运动。 力不指向圆心,还能做匀速圆周运动吗? Ft
v
Fn
F合
O
v
Ft Fn
速度增大的 圆周运动
F合 速度减小的 圆周运动
O
高中物理必修2
圆周运动
第六节
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: v2 或 a = rω2 an = r n
根据牛顿第二定律可知物体一定 受到了指向圆心的合力,这个合 力叫做向心力。
向心力.mpg
方向:始终指向圆心(与v 垂直); 是变力
作用效果:只改变速度的方向
v2 Fn=m r
大小 Fn=mω2r 4π2 Fn =m 2 r T
来源:合力提供向心力(匀速圆周运动中)
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