1、高一物理必修2第五章曲线运动第6节向心力包头市百灵庙中学史殿斌教学目标1了解向心力的概念，知道向心力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，计算简单情景中的向心力4从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式5初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理6会测量、分析实验数据，获得实验结论向心力1.用手抡一个被绳系着的物体，它能做圆周运动，是因为绳子对它的力在拉着它。2.地球绕太阳转动，是太阳对地球的引力在“拉”着它。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件向心力1定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫向心力向心力。向心力是
2、依据力的效果命名的。2向心力是产生向心加速度的原因，它使物体速度的方向不断改变，但不能改变速度的大小。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件3向心力表达式：Fn=man=mv2/r=m2r=m42r/T2=m42n2r=m42f2r=mv4向心力方向：始终指向圆心，向心力方向时刻改变，所以向心力一定是变力5匀速圆周运动的向心力大小不变，方向时刻改变。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件实验用圆锥摆粗略验证向心力的实验用圆锥摆粗略验证向心力的表达式表达式1.实验装置：细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的白纸置于水平
3、桌面上，使钢球静止时正好位于圆心。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆周运动，如图所示。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件2.实验步骤：(1)用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆周运动，随即手与钢球分离。(2)用秒表或手表记录钢球运动若干圈的时间，再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径，钢球的质量可由天平测出，这样就能算出钢球所需要的向心力Fn=m42r/T2。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件(3)再从另一方面计算钢球所受的向心力。钢球在水平面内做匀速圆周运动时，受到重力mg和细线拉力FT的作用，如图所示。它们的合力为F，由图可
4、看出，F=mgtan 人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件（4）测出圆的半径r和小球距悬点的竖直高度h两者之比就是tan。则F=mgr/h，这就是钢球所受的向心力。（5）比较两个方法得到的向心力并得出结论。做做匀速圆周运动的物体所受到的合力就是向匀速圆周运动的物体所受到的合力就是向心力。心力。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件变速变速圆周运动圆周运动的物体所受合力F的方向不完全指向运动轨迹的圆心。如图所示表示圆周运动的沙袋正在加速的情况。1.根据力的作用效果，可把合力F分解为两个互相垂直的分力。跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。
5、2.Ft产生圆周切线方向上的加速度，简称为切向加速度，它与速度方向在一条直线上，它只改变了物体速度的大小。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件3.Fn产生指向圆心的加速度，这就是向心加速度，它始终与速度方向垂直，其表现就是它只改变速度的方向。4.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是变速圆周运动。5.匀速圆周运动的合力一定指向圆心，变速圆周运动的合力一定不指向圆心，圆周运动的合力不一定指向圆心。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件一般曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周。可以把曲线分割成许多极短的
6、小段，每一小段可看成圆周运动的一部分，圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的圆周半径，这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件课堂训练1.如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是（）A受重力、支持力B受重力、支持力和沿切向方向的摩擦力C受重力、支持力、向心力、摩擦力D受重力、支持力和指向圆心的摩擦力人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件2.如图所示，有一小球在光滑的半球形碗内壁做某一水平面内匀速圆周运动，关于提供小球向心力的说法正确的是（）A
7、碗壁对小球的弹力B小球的重力和碗壁对小球的弹力的合力C小球的重力的分力D碗壁对小球的弹力在水平方向的分力 人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件3.一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定O点，在O点正下方 处钉有一颗钉子。如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法正确的是（）A.小球的线速度突然增大B.小球的角速度保持不变C.小球的向心加速度突然增大D.小球受到绳的拉力突然增大人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件4.如图所示，甲、乙、丙三个物块放在水平转盘上，随转盘一起绕中心轴做匀速圆周
8、运动，甲、乙、丙的质量分别为m、2m、4m，离中心轴的距离分别为r，r，2r，与转盘的动摩擦因数分别为0.4、0.2、0.2，当转盘转动的角速度增大，最先滑动的物块是（）A甲物块B乙物块C丙物块D乙物块和丙物块人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件5.两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则关于a、b两小球说法正确的是（）A.a球角速度等于b球角速度B.a球线速度大于b球线速度C.a球向心力大于b球向心力D.a球向心加速度小于b球向心加速度人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课
9、件6.内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图所示，有两个质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A.A球线速度必定大于B球线速度B.A球角速度必定小于B球角速度C.A球运动周期必定大于B球运动周期 D.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件7.如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。若斜劈转动的角速度缓慢减小时，下列说法正确的是（）A斜劈对物块的支持力逐渐减小B斜劈对物块的支持力保持不变C斜劈对物块的摩擦力逐渐减小D斜劈对物块的摩擦力保持不变人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件8.如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数为k26N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O点，另一端连接质量为m1kg的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数为0.2，开始时弹簧未发生形变，长度为00.5m，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g10m/s2，物块A始终与圆盘一起转动，则：（1）圆盘的角速度多大时，物块A将开始滑动？（2）当角速度缓慢地增加到4rad/s时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘）。人教版高中物理曲线运动PPT课件人教版高中物理曲线运动PPT课件
