高中物理 5.6《向心力》課件 新人教版必修2

1、向心加速度,1.向心加速度：作圓周運動的物體具有的總是沿半徑指向圓心的加速度叫做向心加速度．2.向心加速度的方向：指向圓心，方向時刻變化．,3.向心加速度大?。?或,知識回顧,向心力——向心加速度的來源,第六節(jié) 向心力,輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運動。,繩拉小球,,O,,,G,N,,F,小球受力分析：,O,N與G相平衡，所以合力為F,,O,,,,,F,F,F,V,V,V,,,,,,,O,結(jié)論：物體做勻速圓周運動，合

2、外力指向圓心，且與______垂直,,速度V,小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,,,F,,結(jié)論:向心力由拉力F和重力G的合力提供,問題2：,思考：,圖2,向心力來源分析：下列物體做勻速圓周運動時，向心力分別由什么力提供？,①、人造地球衛(wèi)星繞地球運動時；,萬有引力,②小球在光滑的水平桌面上運動；(如圖1),③小球在水平面內(nèi)運動；(如圖2),圖1,細繩的拉力,小球重力和繩拉力的合力,④玻璃球沿碗(透明)的內(nèi)壁在水平面內(nèi)運動；(

3、如圖3)(不計摩擦),⑤使轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺上的物體也隨之做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)臺與物體間沒有相對滑動。(如圖4),圖3,圖4,小球重力和內(nèi)壁支持力的合力,臺面的靜摩擦力,熟悉這個力,1、由牛頓第二運動定律 F合 = M a 可知該力的方向：,與加速度方向一致,向心力,,2、方向：總是指向圓心（變力） ，與速度方向垂直,3、向心力是按照效果命名的力：物體所受的合 外力提供了物體做勻速圓周運動所需的向心力（可以由重力、彈力、摩擦

4、力等提供）。,向心力的大小與哪些因素有關(guān)？,,2．向心力的大?。?向心力演示儀,——控制變量法,,【實驗現(xiàn)象】⑴ ω、r相同，m越大，Ｆ向越大；⑵ ω、m相同，r越大，Ｆ向越大；⑶ m、r相同，ω越大，Ｆ向越大；,精確的實驗?zāi)鼙砻?，在同一使用國際單位制下，向心力的大小為 ：,即：,根據(jù)牛頓第二運動定律： F合 = M a同樣有：,或,或,向心力大小與多個變量有關(guān)．因此在分析問題時，一定要利用控制變量的方法來處理．即在設(shè)定其他

5、量不變的條件下，來分析所需向心力與某一變量的關(guān)系．,向心力,運動員手中的鏈球是在做勻速圓周運動？,思考：,難道向心力可以改變速度的大??？怎么樣使做圓周運動的物體速度變大、變小、不變？,,,,,,,,v,o,F,Ft,Fn,如何分解F？,思考討論：,Ft與線速度同向，對物體線速度起什么作用？,Fn指向圓心，對物體線速度起什么作用？,F與速度V是銳角，速率增大；那如果F與速度V是銳角，速率如何變化？,思考：運動軌跡既不是一條直線也不是圓周

6、，可以稱作一般曲線運動。該如何研究？,,勻速圓周運動,變速圓周運動,合外力全部提供向心力,合外力部分提供向心力,向心力: 1. 定義：做勻速圓周運動的物體所受到的指向圓心的合外力，叫向心力。,2.方向：始終與V垂直，指向圓心。,3.作用效果：只改變V的方向,不改變V的大小。,4. 大?。?5. 來源：,受力分析時, 不能多出一個向心力。,是一種效果力，它可以是某一個力（重力、彈力、摩擦力）或幾個力的合力，也可以是某個力的分力。,時

7、刻變化,或,例1：如圖，質(zhì)量為m的小物體在水平轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺以周期T作勻速圓周運動，物體到轉(zhuǎn)軸的距離為d、物體與轉(zhuǎn)臺摩擦因素為μ，求：,1）物體所需要的向心力？,2）物體所受到的轉(zhuǎn)臺對它的支持力？摩擦力？,3）為使物體保持距離d隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)滿足什么條件？,拓展：如圖所示、有一質(zhì)量為m的小球在光滑的半球碗內(nèi)做勻速圓周運動，軌道平在水平面內(nèi)，已知小球與半球形碗的球心Ｏ的連線跟豎直方向的夾角為θ，半球形碗的半徑為Ｒ，求小球

8、做勻速圓周運動的速度及碗壁對小球的彈力。,練習(xí)題1: 質(zhì)量為m小球做圓錐擺時細繩長L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速圓周運動的角速度ω.,,,小球受力：,解：,θ,L,小球做圓周運動的半徑,由牛頓第二定律：,即：,2、如圖所示，將一單擺拉到擺線呈水平位置后由靜止釋放，在P點有釘子阻止OP部分的細線移動，當單擺運動到此位置受阻時A．擺球的線速度突然增大 B．擺球的角速度突然增大C．擺球的向心加速度突然增大 D．