高中物理：2.2《圓周運(yùn)動(dòng)的向心力》課件2 教科必修2

1、2021/8/11 星期三1 圓周運(yùn)動(dòng)的向心力2021/8/11 星期三2 向心力向心力的來(lái)源【思維引導(dǎo)】 圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，因此圓周運(yùn)動(dòng)肯定有加速度，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知：物體做圓周運(yùn)動(dòng)，必然要受到外力的作用。 那么，是怎樣的力使物體做圓周運(yùn)動(dòng)呢？【實(shí)驗(yàn)探究】 在下列圓周運(yùn)動(dòng)中，感受2021/8/11 星期三3【體驗(yàn)與交流】 1.小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，你牽繩的手有什么感覺(jué)？ 2.如果突然松手，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 3.小球在杯中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，你握杯的手有什么感覺(jué)？ 4.如果突然將杯子提開(kāi)，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？【結(jié)論】 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，一定需要沿半徑指向圓心的力的作用。這個(gè)力稱(chēng)為“向心力”。常記為

2、F向。 向心力向心力的來(lái)源2021/8/11 星期三4在轉(zhuǎn)盤(pán)游戲中，如何保持身體的平衡？ 向心力向心力的來(lái)源2021/8/11 星期三5彎道跑技術(shù)【常見(jiàn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源分析】【說(shuō)明】 向心力是按效果命名的力，它可以是某個(gè)力充當(dāng)。向心力的來(lái)源小球在空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)2021/8/11 星期三61.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的指向圓心的合外力，叫向心力。 2.特點(diǎn)：方向始終與V垂直，指向圓心。是變力向心力方向時(shí)刻發(fā)生變化，OFFFVVVO注意：例1、向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個(gè)力，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的合力所提供。2、向心力是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，受力分析時(shí)不

3、要把向心力當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的力。2021/8/11 星期三7汽車(chē)在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎【說(shuō)明】 向心力是按效果命名的力，它可以是幾個(gè)力的合力。 向心力向心力的來(lái)源【常見(jiàn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源分析】汽車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎2021/8/11 星期三8【關(guān)于向心力的幾點(diǎn)說(shuō)明】1.向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的合力，也可以是某個(gè)力，還可以是某個(gè)力的分力。在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，一定不要在物體實(shí)際所受力的基礎(chǔ)上再加一個(gè)向心力。 2.向心力的作用效果只改變圓周運(yùn)動(dòng)的方向，而不改變速度的大小。 3.向心力是變力。雖然向心力的大小不變但其方向時(shí)刻改變，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是在變力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)。4.由向心力產(chǎn)生的

4、向心加速度的方向總是指向圓心。 向心力向心力的來(lái)源2021/8/11 星期三9【課堂練習(xí)】請(qǐng)分析以下圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來(lái)源。 向心力向心力的來(lái)源2021/8/11 星期三10 向心力向心力的大小【實(shí)驗(yàn)探究】影響向心力大小的因素在小球質(zhì)量m和旋轉(zhuǎn)半徑r不變的條件下，改變角速度，多次體驗(yàn)手的拉力；在小球質(zhì)量m和角速度不變的條件下，改變旋轉(zhuǎn)半徑r，多次體驗(yàn)手的拉力；在旋轉(zhuǎn)半徑r和角速度不變的條件下，改變小球質(zhì)量m，多次體驗(yàn)手的拉力；【體驗(yàn)與交流】 角速度越大，手的拉力越大； 旋轉(zhuǎn)半徑r越大，手的拉力越大； 小球質(zhì)量m越大，手的拉力越大。2021/8/11 星期三11 向心力向心力的大小向心力演示儀【

5、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 角速度相同，半徑r相同，質(zhì)量m越大，向心力越大； 角速度相同，質(zhì)量m相同，半徑r越大，向心力越大； 質(zhì)量m相同，半徑r相同，角速度越大，向心力越大；控制變量法2021/8/11 星期三12 玻璃球沿碗壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)幾個(gè)典型的勻速圓周運(yùn)動(dòng)2021/8/11 星期三13衛(wèi) 星 繞 地 球 運(yùn) 行VF( b )幾個(gè)典型的勻速圓周運(yùn)動(dòng)2021/8/11 星期三14光滑桌面上轉(zhuǎn)動(dòng)的小球-彈力隨圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體-摩擦力衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)-萬(wàn)有引力圓錐擺-重力和彈力的合力2021/8/11 星期三15 向心力向心力的大小【可以證明】 勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小為： 式中m是運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量，r

6、是運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，是轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。 式中v是物體圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小?！居懻摗?從 看，好象F 跟r成正比，從 看，好象F 跟r成反比。你如何認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題？2021/8/11 星期三16第2節(jié) 向心力向心力的大小【勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度】【說(shuō)明】 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度是由向心力產(chǎn)生的，其方向必定指向圓心，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度又稱(chēng)為向心加速度。 向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小。 向心加速度是變量，其方向是不斷變化的。2021/8/11 星期三17當(dāng) 向心力向心力的大小求汽車(chē)以速度v過(guò)半徑為r 的拱橋時(shí)對(duì)拱橋的壓力？【解】G和N的合力提供汽車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：可見(jiàn)汽車(chē)的速度越大對(duì)橋的壓力越小。NG時(shí)汽車(chē)對(duì)橋的壓力為零。2021/8/11 星期三18 向心力向心力的大小求汽車(chē)過(guò)凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力？NG【解】G和N的合力提供汽車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：可見(jiàn)汽車(chē)的速度越大對(duì)橋的壓力越大。2021/8/11 星期三19例、