【5A文】高中物理：向心力.ppt

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1、【5A文】高中物理：向心力这些物体为什么会做圆周运动？所受合外力__________零【复习】◆什么是匀速圆周运动？◆“匀速”的含义是什么？匀速圆周运动是___速曲线运动变一定不等于一定具有______。加速度◇那么物体所受的合外力有何特点？◇加速度又怎样呢？观察一、感受向心力阅读课本《观察与思考》：看看想想◆牵绳的手有什么感觉？◆如果松手，将会发生什么现象？◆增大或减小小物体的线速度，手的感觉有什么感觉？受到一个拉力的作用，且力的方向____变化不断OGNF小球受力分析：OOFFFVVVO结论：物体做匀速圆周运动，合外力指向圆心，且与速度垂直，

2、这个指向圆心的合力就叫做向心力。F向=F合=FvFvFvF人造卫星绕地球运行物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动F向=F合=Ff由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力FfωOGFNFf小球向心力的来源?匀速圆周运动实例分析——向心力的来源实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式小球受到哪些力的作用？向心力由什么力提供？想一想rθOGF合F结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供总结：⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。⑵向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以

3、是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用，只能说某个力或某几个力提供了向心力。小结分析向心力来源的思路1.明确研究对象2.确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置3.进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。O'ORθωmmgFNF合F合＝mgtanθ竖直方向：FNcosθ＝mg水平方向：F合=mω2Rsinθ沿光滑碗内壁做圆周运动的小球GFfFNω讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源?物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即

4、桶对物块的支持力。匀速圆周运动实例分析——向心力的来源向心力的大小与哪些物理量有关呢？思考讨论一.用向心力演示器验证方法:控制变量法(F与m,r,ω)1.F与m的关系保持r、ω一定保持m、ω一定2.F与ω的关系保持m、r一定3.F与r的关系m大，F也大ω大，F也大r大，F也大演示仪两个验证实验圆锥摆介绍:向心力演示仪GFN小球静止手推档板介绍:向心力演示仪G匀速圆周运动FNF´F介绍:向心力演示仪二实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1、实验的基本原理？从运动的角度求得Fn；从受力的角度求得F合；将Fn和F合进行比较2、实验需要的器材？钢球、细

5、线、画有同心圆的白纸、天平、秒表、直尺rO'OθlhFTGF合3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？F合＝mgtanθ小球所需向心力Fn=mv2rm？r？v？θ？m、r、转n圈数所用时间t、h注意事项rO'Oθlh1、h并不等于纸面距悬点的高度2、小球与纸面不能接触3、测t时不能太久4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动实验数据记录实验次数运动角度求向心力Fn受力角度求合力F合半径r/m转__圈时间t/s线速度v/m·s-1向心力Fn/N高度h/m正切值tanθ合力F合/N12345〖实验与探究〗猜想：向心力大小可能与___________

6、_______________有关质量、半径、角速度等实验：完成课本实验实验方法：控制变量法m、ω不变，r越大，F越____m、r不变，ω越大，F越____r、ω不变，m越大，F越____大大大〖结论〗向心力的大小F与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系：公式：F＝mrω2根据　推导向心力的另一表达式：=mr4π2T2变速圆周运动和一般曲线运动⑴变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？⑵怎么分析研究一般的曲线运动？哪个力提供向心力？①向心力和切向力的作用效果。②什么情况下物体做匀速圆周运动，什么情况下做变速圆周运

7、动。Ft切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.Fn向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.结论匀速圆周运动：只有向心加速度时。变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度时。做变速圆周运动的物体所受的力(链球运动)FO做变速圆周运动的物体所受的力FFnFtFt切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.Fn向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.结论匀速圆周运动：只有向心加速度时。变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度时。加速变速圆周向心力是合力吗？匀速圆周运动：变速圆周运动：F向是F合的指向圆心方向的分力Fn物体做匀速圆周运

8、动时，由合力提供向心力。小结把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的