向心力高一下学期物理人教版（2019）必修二

第六章圆周运动6.2向心力人教版(2019)必修第二册

游乐场里有各种各样有趣的游戏项目。空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？问题mgTT一、向心力(1)如图甲所示，小球在细绳的牵引下在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。请思考：小球受哪些力的作用？其合力方向如何？(2)如图乙所示，物块在水平圆盘上随圆盘做匀速圆周运动。请思考：物块受哪些力的作用？其合力方向如何？(3)如图丙所示，小球在细绳的牵引下在空中做匀速圆周运动。请思考：小球受哪些力的作用？其合力方向如何？问题一、向心力细绳的拉力GFNOF台面的静摩擦力mgNf静GTFθ小球重力和绳拉力的合力一、向心力1、向心力的定义做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。用Fn

表示。2、向心力的特点OFFFvv（1）向心力方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）（2）向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小（3）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以向心力是变力一、向心力：下列的运动,哪个力可以提供向心力？ωGfFN3.向心力的来源实力分析问题桶对物块的支持力提供向心力F合ωθO'ORθωθmmOrmgNmgNF合Fn=F合一、向心力3.向心力的来源实力分析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。二、向心力的大小实验：感受向心力如图所示，在绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做圆周运动。此时，沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。换用不同质量的沙袋，并改变沙袋转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。猜想：向心力的大小与质量、半径以及转动的快慢有关。思考与讨论1.保持小球的转动半径不变，改变角速度，向心力大小如何变化？2.保持小球的角速度不变，改变转动半径，向心力大小如何变化？3.你认为做圆周运动的物体所受的向心力与哪些因素有关？新课讲授方案：用向心力演示器探究向心力的大小1.实验器材方案：用向心力演示器探究向心力的大小2.实验原理

匀速转动手柄，使变速塔轮以及长槽和短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。方案：用向心力演示器探究向心力的大小3.实验探究方法：控制变量法方案：用向心力演示器探究向心力的大小实验条件实验现象实验结论ωr一定，ma=2mbmω一定，ra=2rbmr一定，2ωa=ωb4.数据收集方案：用向心力演示器探究向心力的大小5.数据分析实验条件实验现象实验结论ωr一定，ma=2mbmω一定，ra=2rbmr一定，2ωa=ωbFa=2FbF∝mFa=2FbF∝r4Fa=FbF∝ω2方案：用向心力演示器探究向心力的大小6.向心力大小计算公式：

新课讲授思考与讨论①运动员旋转过程中，链球的速度怎样变化？②通过观察，你认为链球从开始到抛出过程中，链球所受绳的拉力方向与速度方向是否垂直？新课讲授(一)做变速圆周运动的物体所具有的加速度aanat加速at——切向加速度，它改变速度的大小。an——向心加速度，它改变速度的方向。新课讲授(二)做变速圆周运动的物体所受的力FFnFt结论：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动，匀速圆周运动切向加速度为零。加速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。新课讲授思考与讨论

当物体做圆周运动的线速度逐渐减小时，物体所受合力的方向与速度方向的夹角是大于90°还是小于90°呢？FFnFtv0大于90°Ft与物体运动的速度反向，使得物体的速度越来越小；Fn指向圆心，提供物体做圆周运动所需的向心力，改变物体速度的方向。(三)一般的曲线运动处理方法：

把一般曲线分割为许多很短的小段，每一段都可以看作圆周的一部分.这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了.r1r21．下列关于向心力的说法中，正确的是（）A．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力B．向心力与重力、弹力、摩擦力一样，是一种特定的力，它只有在物体做圆周运动时才产生C．向心力既能改变物体运动的方向，又能改变物体运动的快慢D．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力D

D3．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平