高一物理向心力课件1

1、第二节第二节 1.圆周运动圆周运动视频：2.圆周运动圆周运动-花样滑冰视频：3小球在唱片上的匀速圆周运动所受合外力所受合外力_零零 什么是匀速圆周运动？什么是匀速圆周运动？ “匀速匀速”的含义是什么？的含义是什么？匀速圆周运动是匀速圆周运动是_速速曲线运动曲线运动变变运动状态改变一定不等于一定不等于一定具有一定具有_。加速度加速度那么，是怎样的那么，是怎样的合外力合外力使物体做圆使物体做圆周运动呢？周运动呢？合外力的方向？合外力的方向？OGNFOOFFFVVVO结论：结论：物体做匀速圆周运动，合外力物体做匀速圆周运动，合外力指向指向圆心圆心，且且与与_垂直垂直速度速度VN N与与G G相平衡，

2、相平衡，所以合力为所以合力为F.F.向心力的作用：向心力的作用：只改变线速度的方向只改变线速度的方向方向方向时刻发生变化时刻发生变化（始终指向圆心且与速（始终指向圆心且与速度方向垂直）度方向垂直）-是变力是变力定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆指向圆心的合力心的合力，这个力叫做，这个力叫做向心力向心力。图图2下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ 小球在水平面内运动；小球在水平面内运动；GTF小球重力和绳拉力的合力小球重力和绳拉力的合力GFfFN下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ 滚筒洗衣机中物体跟着滚筒转动；滚筒洗衣

3、机中物体跟着滚筒转动；筒壁的支持力筒壁的支持力下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ 玻璃球沿碗玻璃球沿碗(透明透明)的内壁在水平面的内壁在水平面内运动；内运动；(不计摩擦不计摩擦)小球重力和内壁支持力的合力小球重力和内壁支持力的合力下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ 使转台匀速转动，转台上的物体也随之做使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。台面的静摩擦力台面的静摩擦力 经验经验-向心力的来源向心力的来源： 是一种是一种效果力效果力，它可以是某一个力，它可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）

4、或几个力的合（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。力，也可以是某个力的分力。受力分析时受力分析时, 不能不能多出一个向心力。多出一个向心力。F向向 心心 力力人造地球卫星绕地球运动时；人造地球卫星绕地球运动时；万有引力向心力的大小与哪些物理量有关呢？猜想假设猜想假设 角速度角速度越大，手的拉力越大越大，手的拉力越大 旋转半径旋转半径r越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大；小球质量小球质量m越大，手的拉力越大。越大，手的拉力越大。通过实验,你认为F向向的大小与的大小与什么有关什么有关?m r 设计实验：设计实验：向心力演示器向心力演示器 结构结构 原理原理介绍: 向心力演

5、示仪GFN小球静止手手推推档档板板介绍介绍: : 向心力演示仪向心力演示仪G匀速圆周运动FNF F介绍: 向心力演示仪rrr1r2进行实验进行实验控控 制制 变变 量量 法法rr钢球铝球铝球F与与m的关系的关系验证方法方法:控制变量法控制变量法(F与与m , r, )1.F与m的关系保持r、一定m大，F也大F与与m成正比成正比rr钢球钢球钢球钢球验证方法方法:控制变量法控制变量法(F与与m , r, )2.F与r的关系 保持m、一定r大，F也大F与与r成正比成正比钢球钢球钢球钢球r1r2F与与的关系的关系验证方法方法:控制变量法控制变量法(F与与m , r, )3.F与的关系保持m、r一定大，

6、F也大F与与2成正比成正比 探究向心力的大小：探究向心力的大小：1 1、提出问题：、提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？向心力的大小与哪些因素有关？2 2、猜想假设：、猜想假设：FnFn与与m m、r r、有关有关3 3、设计实验：、设计实验：4 4、进行实验：、进行实验：控制变量法控制变量法保持保持r r、m m一定一定FnFn与与的关系的关系保持保持m m、一定一定FnFn与与r r的关系的关系保持保持r r、一定一定FnFn与与m m的关系的关系5 5、得出结论：、得出结论：保持保持r r、m m一定一定Fn 2保持保持m m、一定一定Fn r保持保持r r、一定一定Fn m Fn k

7、m2r向心力演示器向心力演示器Fn m2r 匀速圆周运动所需的向心力的大小为：匀速圆周运动所需的向心力的大小为：2Fmr m是运动物体的质量，是运动物体的质量，r是运动物体转动的半径，是运动物体转动的半径，是转动的角速度。是转动的角速度。2 vvFmrr v是物体圆周运动线速度的大小。是物体圆周运动线速度的大小。F Fn n = = m2r Fn = = mvmv2 2/r/r 从从 看，好象看，好象F 跟跟r成正比成正比。从从 看，好象看，好象F 跟跟r成反比。成反比。你如何认识这个问题？你如何认识这个问题？2Fmr 2vFmr 1 1关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，关于质点做匀速圆周运

8、动的下列说法中，错误的是（错误的是（ ） A A由由F F= =m m 可知，可知，a a与与r r成反比成反比 B B由由F F= =m m 可知，可知，a a与与r r成正比成正比 C C由由v v= = r r 知，当知，当恒定时恒定时V V与与r r成正比成正比 D D由由=2=2n n 可知，可知，与与n n成正比成正比2vr2rAB3 3、向心力的大小向心力的大小2 2、向心力的作用效果：改变速度的方向向心力的作用效果：改变速度的方向1 1、向心力的方向：指向圆心向心力的方向：指向圆心4 4、向心力的来源向心力的来源Fn= =m v2rFn= =m r2Fn = =m r 42T

9、2在匀速圆周运动中，合外力充当向心力在匀速圆周运动中，合外力充当向心力2 2 关于向心力的说法中正确的是关于向心力的说法中正确的是( )( )A.A.物体受到合外力指向圆心时物体做匀速圆物体受到合外力指向圆心时物体做匀速圆周运动周运动B.B.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的的作用效果命名的C.C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一个力或某一个力的合力，也可以是其中某一个力或某一个力的分力力的分力D.D.向心力只改变物体运动的方向，不可能改向心力只改变物体运动的方向，不可能改变

10、物体运动的快慢变物体运动的快慢ABCDABCD当当3.3.求汽车以速度求汽车以速度v过半径为过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力？的拱桥时对拱桥的压力？G和和N的合力提供汽车做圆周运动的的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：向心力，由牛顿第二定律得：2vNGmr 可见汽车的速度越大对桥的压力越小。可见汽车的速度越大对桥的压力越小。vgr NGv时汽车对桥的压力为零。时汽车对桥的压力为零。4.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？2vNGmr 2vNGmGr NGvG和和N的合力提供汽车做圆周运动的的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：向心力，由牛顿第二定律得：可见汽车的速度越大对桥的压力越大。可见汽车的速度越大对桥的压力越大。 甲乙两物体都做匀速圆周运动甲乙两物体都做匀速圆周运动, ,其质量之其质量之比为比为12,12,转动半径之比为转动半径之比为12,12,在相同时在相同时间内甲转过间内甲转过4 4周，乙转过周，乙转过3 3周周. .则它们的向心则它们的向心力之比为（力之比为（ ）A.14 B.23 A.14 B.23 C.49C.49 D.916 D.916C C在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，小在光滑的横杆上