1、高中物理高中物理必修必修2人教版人教版6 向心力向心力目标定位目标定位1.理解向心力的概念，知道向心力是根据力的效理解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的果命名的2知道向心力大小与哪些因素有关，掌握向心力的表达式，知道向心力大小与哪些因素有关，掌握向心力的表达式，并能用来进行有关计算并能用来进行有关计算3知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合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外力的作用效果 一、向心力一、向心力1定义定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向受到了指向_的合力这个力
2、叫做向心力的合力这个力叫做向心力2方向方向：始终沿着：始终沿着_指向指向_ 4效果力效果力：向心力是根据力的：向心力是根据力的_来命名的，凡是产来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力m2r圆心半径圆心作用效果想一想想一想在对物体进行受力分析时，能否说物体除了受其他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？力之外还受一个向心力的作用？答案答案不能向心力是根据力的效果命名的，不是性质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，力在分析物体受力时，不能说
3、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某一性质力的分力二二、变速圆周运动和一般的曲线运动变速圆周运动和一般的曲线运动1变速圆周运动变速圆周运动：合力不指向圆心，合力：合力不指向圆心，合力F可以分解为互相可以分解为互相垂直的两个分力垂直的两个分力(1)跟圆周相切的分力，跟圆周相切的分力，Ft产生切向加速度，切向加速度与产生切向加速度，切向加速度与物体的速度方向共线，它改变速度的物体的速度方向共线，它改变速度的_(2)指向圆心的分力，指向圆心的分力，FN产生向心加速度，与速度方向产生向心加速
4、度，与速度方向_，改变速度的，改变速度的_ 2一般的曲线运动的处理方法一般的曲线运动的处理方法：可以把曲线分割成许多很短：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段的小段，每一小段可看做一小段_，研究质点在这一，研究质点在这一小段的运动时，可以采用小段的运动时，可以采用_的处理方法进行的处理方法进行处理处理大小垂直方向圆弧圆周运动一、对向心力的理解一、对向心力的理解(1)匀速圆周运动，向心力的大小始终不变匀速圆周运动，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非匀速圆周运动，向心力的大小随速率v的变化而变化，的变化而变化，公式表述的只是瞬时值公式表述的只是瞬时值2方
5、向方向：无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿半径指：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，故向心力是变力向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力3作用效果作用效果：由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动：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，不改变其大小变其大小4来源来源：它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也：它可以是重力、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可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力(1)若物体做匀速圆周运动，物体所受到
6、的合力就是向心力若物体做匀速圆周运动，物体所受到的合力就是向心力且该合力的大小不变但方向时刻改变且该合力的大小不变但方向时刻改变(2)若物体做非匀速圆周运动，物体所受合力沿半径方向的若物体做非匀速圆周运动，物体所受合力沿半径方向的分力提供向心力而合力在切线方向上的分力用于改变线分力提供向心力而合力在切线方向上的分力用于改变线速度的大小速度的大小【例例1】关于向心力的说法中正确的是关于向心力的说法中正确的是 ()A物体由于做圆周运动还受到一个向心力物体由于做圆周运动还受到一个向心力B向心力可以是任何性质的力向心力可以是任何性质的力C做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力做匀速圆周运动的物体其向心力是
7、恒力D做圆周运动的物体所受各力的合力一定提供向心力做圆周运动的物体所受各力的合力一定提供向心力答案答案B解析解析力是改变物体运动状态的原因，因为有向心力物体才力是改变物体运动状态的原因，因为有向心力物体才做圆周运动，而不是因为做圆周运动才产生向心力，也不能做圆周运动，而不是因为做圆周运动才产生向心力，也不能说物体还受一个向心力，故说物体还受一个向心力，故A错；向心力是效果力，可以是错；向心力是效果力，可以是任何一种性质的力，故任何一种性质的力，故B对；物体做匀速圆周运动的向心力方对；物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心，其大小不变，方向时刻改变，故向永远指向圆心，其大小不变，方向时刻改变
8、，故C错；只错；只有匀速圆周运动中，合外力提供向心力，而非匀速圆周运动有匀速圆周运动中，合外力提供向心力，而非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合外力，而是合外力指向圆心的分中向心力并非物体所受的合外力，而是合外力指向圆心的分力提供向心力，故力提供向心力，故D错错【例例2】如图如图561所示，一圆盘可绕过圆盘所示，一圆盘可绕过圆盘的中心的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块盘上放一小木块A，它随圆盘一起运动，它随圆盘一起运动做匀速圆周运动，则关于木块做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下的受力，下列说法中正确的是列说法中正确的是 ()A木块木块A受重
9、力、支持力和向心力受重力、支持力和向心力B木块木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反擦力的方向与木块运动方向相反图图561C木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同答案答案C解析解析由于圆盘上的木块由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以，在竖直方向上没有加速度，所以，它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡而木块在水它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡而木块在水平面内做匀速圆周运动，其所需向心力由静摩擦力提供，且平面内做匀速圆周运动，其所需向心力由静摩擦力
10、提供，且静摩擦力的方向指向圆心静摩擦力的方向指向圆心O.二、圆周运动中的动力学问题二、圆周运动中的动力学问题解决圆周运动的一般步骤：解决圆周运动的一般步骤：(1)确定做圆周运动的物体为研究对象明确圆周运动的轨确定做圆周运动的物体为研究对象明确圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径道平面、圆心位置和半径(2)对研究对象进行受力分析，画出受力示意图运用平行对研究对象进行受力分析，画出受力示意图运用平行四边形定则或正交分解法求出外界提供的向心力四边形定则或正交分解法求出外界提供的向心力Fn.【例例3】如图如图562所示，质量为所示，质量为1 kg的小的小球用细绳悬挂于球用细绳悬挂于O点，将小球拉离竖直位
11、置点，将小球拉离竖直位置释放后，到达最低点时的速度为释放后，到达最低点时的速度为2 m/s，已，已知球心到悬点的距离为知球心到悬点的距离为1 m，重力加速度，重力加速度g10 m/s2，求小球在最低点时对绳的拉力的大，求小球在最低点时对绳的拉力的大小小答案答案14 N图图562三、圆锥摆模型三、圆锥摆模型模型及特点：如图模型及特点：如图563所示，让细线所示，让细线带动小球在水平面内做匀速圆周运动带动小球在水平面内做匀速圆周运动重力和拉力重力和拉力(或支持力或支持力)的合力提供向心力，的合力提供向心力，F合合mgtan.设摆线长为设摆线长为l，则圆半径，则圆半径rlsin.图图563【例例4】
12、有一种叫有一种叫“飞椅飞椅”的游乐项目，的游乐项目，示意图如图示意图如图564所示长为所示长为L的的钢绳一端系着座椅，另一端固定在钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为半径为r的水平转盘边缘转盘可绕的水平转盘边缘转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当转盘穿过其中心的竖直轴转动当转盘以角速度以角速度匀速转动时，钢绳与转动匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方轴在同一竖直平面内，与竖直方图图564向的夹角为向的夹角为.不计钢绳的重力，求：不计钢绳的重力，求：(1)转盘转动的角速度转盘转动的角速度与夹角与夹角的关系；的关系；(2)此时钢绳的拉力多大？此时钢绳的拉力多大？解析解析(1)对座椅受力分
13、析，如图所示转盘转动对座椅受力分析，如图所示转盘转动的角速度为的角速度为时，钢绳与竖直方向的夹角为时，钢绳与竖直方向的夹角为，则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为RrLsin 根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：mgtan m2R 再见再见编后语 老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何抓住老师的思路。根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问题都是学习中的关键，若能抓住老
14、师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是”等等，这些用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。2022-11-13最新中小学教学课件202022-11-13最新中小学教学课件21谢谢欣赏！
