高一物理向心力課件1

1、第二節(jié)第二節(jié) 1.圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)視頻：2.圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)-花樣滑冰視頻：3小球在唱片上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受合外力所受合外力_零零 什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)？什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)？ “勻速勻速”的含義是什么？的含義是什么？勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)是_速速曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)變變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變一定不等于一定不等于一定具有一定具有_。加速度加速度那么，是怎樣的那么，是怎樣的合外力合外力使物體做圓使物體做圓周運(yùn)動(dòng)呢？周運(yùn)動(dòng)呢？合外力的方向？合外力的方向？OGNFOOFFFVVVO結(jié)論：結(jié)論：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力指向指向圓心圓心，且且與與_垂直垂直速度速度VN N與與G G相平衡，

2、相平衡，所以合力為所以合力為F.F.向心力的作用：向心力的作用：只改變線速度的方向只改變線速度的方向方向方向時(shí)刻發(fā)生變化時(shí)刻發(fā)生變化（始終指向圓心且與速（始終指向圓心且與速度方向垂直）度方向垂直）-是變力是變力定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到一個(gè)定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到一個(gè)指向圓指向圓心的合力心的合力，這個(gè)力叫做，這個(gè)力叫做向心力向心力。圖圖2下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么力提供？ 小球在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；小球在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；GTF小球重力和繩拉力的合力小球重力和繩拉力的合力GFfFN下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么力提供？ 滾筒洗衣機(jī)中物體跟著滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)；滾筒洗衣

3、機(jī)中物體跟著滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)；筒壁的支持力筒壁的支持力下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么力提供？ 玻璃球沿碗玻璃球沿碗(透明透明)的內(nèi)壁在水平面的內(nèi)壁在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；內(nèi)運(yùn)動(dòng)；(不計(jì)摩擦不計(jì)摩擦)小球重力和內(nèi)壁支持力的合力小球重力和內(nèi)壁支持力的合力下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么力提供？ 使轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺上的物體也隨之做使轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺與物體間沒有相對滑動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺與物體間沒有相對滑動(dòng)。臺面的靜摩擦力臺面的靜摩擦力 經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)-向心力的來源向心力的來源： 是一種是一種效果力效果力，它可以是某一個(gè)力，它可以是某一個(gè)力（重力、彈力、摩擦力）

4、或幾個(gè)力的合（重力、彈力、摩擦力）或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。力，也可以是某個(gè)力的分力。受力分析時(shí)受力分析時(shí), 不能不能多出一個(gè)向心力。多出一個(gè)向心力。F向向 心心 力力人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)；人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)；萬有引力向心力的大小與哪些物理量有關(guān)呢？猜想假設(shè)猜想假設(shè) 角速度角速度越大，手的拉力越大越大，手的拉力越大 旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)半徑r越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大；小球質(zhì)量小球質(zhì)量m越大，手的拉力越大。越大，手的拉力越大。通過實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為F向向的大小與的大小與什么有關(guān)什么有關(guān)?m r 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：向心力演示器向心力演示器 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 原理原理介紹: 向心力演

5、示儀GFN小球靜止手手推推檔檔板板介紹介紹: : 向心力演示儀向心力演示儀G勻速圓周運(yùn)動(dòng)FNF F介紹: 向心力演示儀rrr1r2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)控控 制制 變變 量量 法法rr鋼球鋁球鋁球F與與m的關(guān)系的關(guān)系驗(yàn)證方法方法:控制變量法控制變量法(F與與m , r, )1.F與m的關(guān)系保持r、一定m大，F(xiàn)也大F與與m成正比成正比rr鋼球鋼球鋼球鋼球驗(yàn)證方法方法:控制變量法控制變量法(F與與m , r, )2.F與r的關(guān)系 保持m、一定r大，F(xiàn)也大F與與r成正比成正比鋼球鋼球鋼球鋼球r1r2F與與的關(guān)系的關(guān)系驗(yàn)證方法方法:控制變量法控制變量法(F與與m , r, )3.F與的關(guān)系保持m、r一定大，

6、F也大F與與2成正比成正比 探究向心力的大小：探究向心力的大?。? 1、提出問題：、提出問題：向心力的大小與哪些因素有關(guān)？向心力的大小與哪些因素有關(guān)？2 2、猜想假設(shè)：、猜想假設(shè)：FnFn與與m m、r r、有關(guān)有關(guān)3 3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：4 4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：控制變量法控制變量法保持保持r r、m m一定一定FnFn與與的關(guān)系的關(guān)系保持保持m m、一定一定FnFn與與r r的關(guān)系的關(guān)系保持保持r r、一定一定FnFn與與m m的關(guān)系的關(guān)系5 5、得出結(jié)論：、得出結(jié)論：保持保持r r、m m一定一定Fn 2保持保持m m、一定一定Fn r保持保持r r、一定一定Fn m Fn k

7、m2r向心力演示器向心力演示器Fn m2r 勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小為：勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小為：2Fmr m是運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量，是運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量，r是運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，是運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，是轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。是轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。2 vvFmrr v是物體圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小。是物體圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小。F Fn n = = m2r Fn = = mvmv2 2/r/r 從從 看，好象看，好象F 跟跟r成正比成正比。從從 看，好象看，好象F 跟跟r成反比。成反比。你如何認(rèn)識這個(gè)問題？你如何認(rèn)識這個(gè)問題？2Fmr 2vFmr 1 1關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法中，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)

8、動(dòng)的下列說法中，錯(cuò)誤的是（錯(cuò)誤的是（ ） A A由由F F= =m m 可知，可知，a a與與r r成反比成反比 B B由由F F= =m m 可知，可知，a a與與r r成正比成正比 C C由由v v= = r r 知，當(dāng)知，當(dāng)恒定時(shí)恒定時(shí)V V與與r r成正比成正比 D D由由=2=2n n 可知，可知，與與n n成正比成正比2vr2rAB3 3、向心力的大小向心力的大小2 2、向心力的作用效果：改變速度的方向向心力的作用效果：改變速度的方向1 1、向心力的方向：指向圓心向心力的方向：指向圓心4 4、向心力的來源向心力的來源Fn= =m v2rFn= =m r2Fn = =m r 42T

9、2在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力充當(dāng)向心力在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力充當(dāng)向心力2 2 關(guān)于向心力的說法中正確的是關(guān)于向心力的說法中正確的是( )( )A.A.物體受到合外力指向圓心時(shí)物體做勻速圓物體受到合外力指向圓心時(shí)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周運(yùn)動(dòng)B.B.向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的的作用效果命名的C.C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一個(gè)力或某一個(gè)力的合力，也可以是其中某一個(gè)力或某一個(gè)力的分力力的分力D.D.向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向，不可能改向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向，不可能改變

10、物體運(yùn)動(dòng)的快慢變物體運(yùn)動(dòng)的快慢ABCDABCD當(dāng)當(dāng)3.3.求汽車以速度求汽車以速度v過半徑為過半徑為r 的拱橋時(shí)對拱橋的壓力？的拱橋時(shí)對拱橋的壓力？G和和N的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：向心力，由牛頓第二定律得：2vNGmr 可見汽車的速度越大對橋的壓力越小?？梢娖嚨乃俣仍酱髮虻膲毫υ叫?。vgr NGv時(shí)汽車對橋的壓力為零。時(shí)汽車對橋的壓力為零。4.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對路面的壓力？求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對路面的壓力？2vNGmr 2vNGmGr NGvG和和N的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：向心力，由牛頓第二定律得：可見汽車的速度越大對橋的壓力越大?？梢娖嚨乃俣仍酱髮虻膲毫υ酱蟆?甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng), ,其質(zhì)量之其質(zhì)量之比為比為12,12,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為12,12,在相同時(shí)在相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4 4周，乙轉(zhuǎn)過周，乙轉(zhuǎn)過3 3周周. .則它們的向心則它們的向心力之比為（力之比為（ ）A.14 B.23 A.14 B.23 C.49C.49 D.916 D.916C C在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量不同的兩個(gè)小球，小在光滑的橫桿上