2013-2014学年高中物理人教版必修二同步辅导与检测课件：5.6向心力

《2013-2014学年高中物理人教版必修二同步辅导与检测课件：5.6向心力》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、第六节　向　心　力在2011年4月29日召开的铁路自主创新新闻发布会上获悉：我国已经在时速200千米的技术平台上，自主创新研制时速300千米动车组.2011年年底，国内首列时速300千米动车组将问世．据介绍，这些时速300千米动车组国产占有率将达到80%以上，未来将在京津、武广、京沪等客运专线上投用，成为我国高速客运的主力车型．设计这些动车转弯时，就用到了圆周运动的相关知识．1．理解向心力的概念．2．知道向心力的大小与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算．3．在变速圆周运动中，会用上述公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度．课前预习一、向心力1．定义：做圆周运动的物体受到的指向

2、________的合外力．2．作用效果：产生____________，不断改变线速度的________．3．方向：总是沿半径指向________．4．大小：F向＝＝________＝.5．向心力是按________来命名的，是一种________力．圆心向心加速度方向圆心mmrω2m作用效果效果________________二、变速圆周运动做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心，此时合力F可以分解为互相垂直的两个力：跟圆周相切的分力Ft和指向圆心方向的分力Fn.1．Fn产生________加速度，与速度方向垂直，改变速度的方向．2．Ft产生________加速度，与速度方向在一条直线上

3、，改变速度的大小．3．物体做加速圆周运动时，合力方向与速度方向的夹角________90°，如图甲所示，其向心切向小于同理，物体做减速圆周运动时，合力方向与速度方向的夹角________90°，如图乙所示，其中Ft只改变速度的大小，Fn只改变速度的方向．三、一般曲线运动1．定义：运动轨迹既不是________也不是________的曲线运动．2．处理方法：将曲线运动分成许多小段，每一小段都可看成________的一部分．中Ft只改变速度的大小，Fn只改变速度的方向．Fn产生的就是向心加速度．大于直线圆周圆周运动向心力有什么特点？向心力的来源有哪些？1．向心力的特点．(1)向心力是按力的作用效

4、果来命名的力．它不是具有确定性质的某种力，相反，任何性质的力都可以作为向心力．例如，小铁块在匀速转动的圆盘内保持相对静止的原因是静摩擦力充当向心力；若圆盘是光滑的，就必须用细线拴住小铁块，才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动，这时向心力由细线的拉力提供．(2)向心力的作用效果是改变线速度的方向．做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力．它是产生向心加速度的原因，其方向一定指向圆心，是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心，它既要改变速度方向，同时也改变速度的大小，即产生法向加速度和切向加速度)．(3)向心力可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力．例如，用细绳拴

5、着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动到最低点时，其向心力由绳的拉力和物体的重力(F向＝F拉－mg)两个力的合力充当．而在圆锥摆运动中，小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力(F向＝mgtanθ，其中θ为摆线与竖直轴的夹角)充当，因此绝不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力．2．向心力的来源分析．(1)任何一种力或几种力的合力，只要它能使物体产生向心加速度，这个合力就是物体做圆周运动所需的向心力．(2)若物体做匀速圆周运动，其向心力必然是物体所受的合力，它始终沿着半径方向指向圆心，并且大小恒定．(3)若物体做非匀速圆周运动，其向心力则为物体所受的合力在半径方向上的分力，而合力在切线方

6、向的分力则用于改变线速度的大小．以下用几个实例来分析．①弹力提供向心力．如图所示，在光滑水平面上的O点系上绳子的一端，绳子另一端系一小球，②静摩擦力提供向心力．如图所示，木块随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力由静摩擦力提供，静摩擦力总是沿半径指向圆心．说明木块相对圆盘的运动趋势方向是沿半径背向圆心，静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反．汽车在水平面上拐弯时所需的向心力就是由路面施加的静摩擦力提供的．使小球在桌面上做匀速圆周运动，则小球做匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力(弹力)提供．③合力提供向心力．实际上，上述几种情况均是由合力提供向心力的，只不过物体所受的合力就等于其中某个力而已．物体做匀

7、速圆周运动时，其合力必然等于所需的向心力，只不过有时合力不易求出，必须应用平行四边形定则才能求得．如右上图所示，汽车过拱桥经最高点时，其向心力由重力和支持力的合力提供．④向心力由分力提供如图所示，物体在竖直面内的光滑轨道内做圆周运动．经过A点时，向心力由轨道施加的支持力和重力在半径方向的分力提供，即Fn＝FN－G1.名师提示：向心力并不是一种特殊性质的力，它是根据力的作用效果命名的．向心力可以是重力、弹力、摩