【新步步高】2014-2015學(xué)年高一物理人教版必修2課件：5.6向心力2

1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第六節(jié) 向心力人教版必修人教版必修21、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度嗎？為什么？2、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度有什么特點(diǎn)？寫出向心加速度的公式。3、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受力嗎？思考：思考：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力有什么特點(diǎn)？受力的方向和大小如何確定？水平光滑平面水平光滑平面小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)NGF1 1、小球受哪些

2、力的作用？、小球受哪些力的作用？2 2、這幾個(gè)力的合力是什么？沿什么方向？這幾個(gè)力的合力是什么？沿什么方向？ 這個(gè)合力起什么作用？這個(gè)合力起什么作用？vFvFvFFv做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力指向圓心，與速合外力指向圓心，與速度度V V垂直垂直 2、方向：方向：總指向圓心，與速度垂直，方向不斷變化。3 3、效果：、效果：只改變速度方向，不改變速度大小。只改變速度方向，不改變速度大小。一、向心力1、定義：、定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到一個(gè)指向圓心的合力，這個(gè)力叫做向心力。注意：注意：1、向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。2 2、向心力的、向心力的來源

3、來源：可以是重力、彈力、摩擦：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，合力，還可以是某個(gè)力的還可以是某個(gè)力的分力分力。GFfFNGTF總結(jié)分析向心力來源的思路明確研究對(duì)象確定圓周運(yùn)動(dòng)所在的平面，明確圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡、半徑及圓心圓心位置進(jìn)行受力分析，分析指向圓心方向的合力即向心力。向心力的大小與哪些物理量有關(guān)呢？ 探究向心力的大?。禾骄肯蛐牧Φ拇笮。? 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)

4、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 km2r向心力演示器向心力演示器1 1、公式：、公式： F Fn n = mr = mr2 2二、向心力的大小= mv= mv2 2/r/r= mr(2/T)= mr(2/T)2 22、單位： m mkg rkg rm m rad/s vrad/s vm/sm/s T Ts s

5、 FnN 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)：方向始終指向圓心，不斷改變大小保持不變?nèi)?、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)1、變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？、變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？ 變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎么改變的？變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎么改變的？2、怎么分析研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)？、怎么分析研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)？1、做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力FFnFtF Ft t 切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小. .F Fn n 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向. .加速加速2 2

6、、處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法：、處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法： 把把一般一般曲線分割為許多極短的小段，每一段曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作一小段圓弧都可以看作一小段圓弧. .這些圓弧的彎曲程度不一這些圓弧的彎曲程度不一樣，表明它們具有不同的曲率半徑樣，表明它們具有不同的曲率半徑. .注意到這點(diǎn)區(qū)注意到這點(diǎn)區(qū)別之后，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，別之后，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法進(jìn)行處理了就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法進(jìn)行處理了. .r1r2知識(shí)小結(jié)知識(shí)小結(jié)向心力向心力方向方向大小大小效果效果來源來源注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系。注意

7、：勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系。方法總結(jié)方法總結(jié)學(xué)會(huì)分析向心力的來源學(xué)會(huì)分析向心力的來源學(xué)會(huì)利用向心力公式解決圓周運(yùn)動(dòng)問題學(xué)會(huì)利用向心力公式解決圓周運(yùn)動(dòng)問題一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法。一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法。例題、例題、把一個(gè)小球放在漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以把一個(gè)小球放在漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面內(nèi)做勻速圓周使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖，小球的向心力是什么力提供的？運(yùn)動(dòng)，如圖，小球的向心力是什么力提供的？課堂練習(xí)課堂練習(xí)解析：解析：小球受力分析如圖。小球受力分析如圖。G GF F可見，向心力是重力G和支持力F的合力提供的.也可以認(rèn)為是支持力F在水平方向的分力提供的上題中，若小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為上題中，若小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，如圖傾角為如圖傾角為，試求小球做圓周運(yùn)