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(yùn)動(dòng)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(shí)刻變化．,3.向心加速度大?。?或,知識(shí)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(yùn)動(dòng)。,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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么力提供？,①、人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)；,萬有引力,②小球在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)；(如圖1),③小球在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；(如圖2),圖1,細(xì)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(yùn)動(dòng)；(

3、如圖3)(不計(jì)摩擦),⑤使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒有相對(duì)滑動(dòng)。(如圖4),圖3,圖4,小球重力和內(nèi)壁支持力的合力,臺(tái)面的靜摩擦力,熟悉這個(gè)力,1、由牛頓第二運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)鼙砻鳎谕皇褂脟?guó)際單位制下，向心力的大小為 ：,即：,根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律： F合 = M a同樣有：,或,或,向心力大小與多個(gè)變量有關(guān)．因此在分析問題時(shí)，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(yùn)動(dòng)員手中的鏈球是在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？,思考：,難道向心力可以改變速度的大??？怎么樣使做圓周運(yùn)動(dòng)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(duì)物體線速度起什么作用？,Fn指向圓心，對(duì)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(yùn)動(dòng)軌跡既不是一條直線也不是圓周

6、，可以稱作一般曲線運(yùn)動(dòng)。該如何研究？,,勻速圓周運(yùn)動(dòng),變速圓周運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)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(shí), 不能多出一個(gè)向心力。,是一種效果力，它可以是某一個(gè)力（重力、彈力、摩擦力）或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。,時(shí)

7、刻變化,或,例1：如圖，質(zhì)量為m的小物體在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)以周期T作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體到轉(zhuǎn)軸的距離為d、物體與轉(zhuǎn)臺(tái)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(tái)對(duì)它的支持力？摩擦力？,3）為使物體保持距離d隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)的速度及碗壁對(duì)小球的彈力。,練習(xí)題1: 質(zhì)量為m小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω.,,,小球受力：,解：,θ,L,小球做圓周運(yùn)動(dòng)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(diǎn)有釘子阻止OP部分的細(xì)線移動(dòng)，當(dāng)單擺運(yùn)動(dòng)到此位置受阻時(shí)A．?dāng)[球的線速度突然增大 B．?dāng)[球的角速度突然增大C．?dāng)[球的向心加速度突然增大 D．