2021_2022年新教材高中物理第3章圆周运动2.1向心力与向心加速度课件鲁科版必修2202103192161.ppt

《2021_2022年新教材高中物理第3章圆周运动2.1向心力与向心加速度课件鲁科版必修2202103192161.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2节　科学探究：向心力第1课时　向心力与向心加速度必备知识·自主学习一、向心力【情境思考】用细绳拉着小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，在这个过程中，小球受力情况如何？若绳上的力突然消失，会出现什么现象？提示：小球受到重力、支持力和绳子的拉力作用。若绳上的力突然消失，小球将沿切线飞出。1.定义：做匀速圆周运动的物体受到了指向_____的合力，这个力叫作向心力。2.方向：始终指向_____，总是与速度方向_____，时刻变化。3.大小：F=__或F=_____。4.作用效果：只改变_________，不改变_________

2、，因此不做功。圆心圆心垂直mmrω2速度方向速度大小二、向心加速度【情境思考】如图所示，随水平转台一起匀速转动的人或物体，受到的合外力方向向哪？其加速度方向向哪？加速度引起了速度哪些方面的变化？提示：合外力方向指向转盘中心，加速度方向也指向中心。加速度时刻在改变速度的方向。1.向心加速度：做圆周运动的物体，指向_____的加速度。2.方向：总指向_____，时刻与速度方向_____，方向时刻_____。3.大小：a==rω2。4.意义：描述_________________的物理量。向心加速度_____，表示速度方向改变得

3、越快。圆心圆心垂直改变速度方向改变快慢越大【易错辨析】(1)做匀速圆周运动的物体所需要的向心力是恒力。()(2)向心力和重力、弹力、摩擦力一样，是性质力。()(3)向心力是效果力，做匀速圆周运动的向心力是合力。()(4)向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。()(5)由于匀速圆周运动的速度大小不变，故向心加速度不变。()××√√×关键能力·合作学习知识点一　向心力1.性质：向心力是效果力，不是具体某个性质的力，在受力分析时，不能多出一个向心力。2.向心力的来源：(1)来源分类：向心力可以是物体实际受到的某个力、某几

4、个力的合力或某个力的分力。(2)实例分析：【问题探究】假设你坐在一辆车上，周围没有其他乘客，你也不靠在车厢上，如图所示。当车子转弯时，你的向心力是从哪里来的？提示：来自人与车子之间的静摩擦力。【典例示范】【典例】如图所示，甲、乙两运动员在水平面上训练滑冰，恰巧同时到达虚线PQ，然后分别沿半径r1和r2(r2>r1)的跑道匀速运动半个圆周后到达终点。设甲、乙质量相等，他们做圆周运动时的向心力大小相等。则关于他们在圆周运动过程中的受力情况和运动趋势，下列说法正确的是()A.两人处于平衡状态B.两人分别受到重力、支持力、静摩擦力

5、和向心力的作用C.两人受到的静摩擦力方向沿半径指向各自圆心D.两人相对地面的运动趋势与其运动方向相反【解题探究】(1)圆周运动是变速运动还是匀速运动？提示：圆周运动是曲线运动，曲线运动都是变速运动。(2)向心力是物体实际受到的力吗？提示：向心力是效果力，不一定是物体实际受到的力。(3)向心力由谁提供？提示：向心力指向圆心，本题中指向圆心的力是静摩擦力，静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反。【解析】选C。两人做匀速圆周运动，合力指向圆心，不为零，故不处于平衡状态，A错误；对任一人受力分析，重力与支持力二力平衡，合力等于摩擦力，

6、充当向心力，向心力是效果力，不能与性质力同时分析，B错误；摩擦力充当向心力，运动员受到的摩擦力方向指向圆心，C正确；运动员受到的摩擦力方向与其运动趋势方向相反，故是背离圆心，而运动员做圆周运动，运动方向沿切线方向，所以二者是垂直关系，D错误。【规律方法】确定圆周运动向心力来源的方法(1)向心力为效果力，可以是一个力的分力，也可以是几个力的合力来提供。(2)分析物体的受力情况。(3)若为匀速圆周运动，则合外力一定指向圆心，若为非匀速圆周运动，则合外力沿半径方向的分力来提供向心力。【素养训练】1.在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速

7、圆周运动，O点为圆心。能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是()【解析】选C。雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力；滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反，故向后；拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力指向雪橇的右前方。故C正确，A、B、D错误。2.(多选)如图所示，物块m随转筒一起以角速度ω做匀速圆周运动，以下描述正确的是()A.物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用B.物块所受的向心力由筒壁的支持力提供C.若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力增大D.若角速度ω增大而且物块仍然随

8、转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变【解析】选B、D。因为物块始终随转筒做匀速圆周运动，所以物块受重力、摩擦力、筒壁的支持力，故A错误，B正确，如图所示。在竖直方向等效于处于静止状态，受力平衡，即f=G，始终不变，故D正确，C错误。【加固训练】如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于