向心力+-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第六章

圆周运动2向心力授课教师：XXX人教版（2019）高中物理（必修二）

观看视频，思考什么原因不用手接触小球，使质量很轻的乒乓球提起较重的装水的瓶子呢？思考与讨论匀速圆周运动是有加速度，物体所受合力一定不为0做匀速圆周运动的物体所受合力有什么特点呢？任务一：向心力及其来源变速运动问题：1.小球做什么运动?

受几个力？合力方向指向哪儿？2.如果绳子断了，小球还能做圆周运动吗？3.绳子提供拉力的作用是什么？任务一：向心力及其来源实例1问题：1.旋转飞椅受到几个力的作用？2.合力的方向指向哪儿？任务一：向心力及其来源实例2上述2个实例的共性：1.物体做都什么运动？2.合力的方向向哪里？3.这个力的作用效果是什么？任务一：向心力及其来源1.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。2.方向：始终指向圆心且与速度方向垂直（时刻发生变化）3.作用：只改变线速度的方向不改变速度大小任务一：向心力及其来源飞椅是否真的受到一个指向圆心的力？从合成的角度看，这个力是什么？从分解的角度看，这个力又是什么？任务一：向心力及其来源4.来源：向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。受力分析时,不能多出一个向心力。任务一：向心力及其来源注意：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。任务一：向心力及其来源1.确定圆周运动轨道平面2.受力分析3.将所有力沿半径方向和垂直半径方向分解如何确定向心力：OGFNFfωF向=F合=FfF向=F合=FN任务一：向心力及其来源GFNFfωθθmgFNF合F向=F合＝mgtanθ任务一：向心力及其来源mgFNF合依次改变小球的质量、角速度、转动半径，感受向心力大小如何变化？你认为做圆周运动的物体所受的向心力与哪些因素有关？任务二：向心力的大小1.实验器材任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小

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。2.实验原理任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小2.实验原理任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小3.实验探究任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小控制变量法探究Fn与m的关系，保持ω和r一致3.实验探究任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小控制变量法探究Fn与r的关系，保持ω和m一致3.实验探究任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小控制变量法探究Fn与ω的关系，保持m和r一致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任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小4.数据处理任务二：向心力的大小方案一：用向心力演示器探究向心力的大小5.得出表达式任务二：向心力的大小方案二：用传感器探究向心力的大小思考：如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，小球从一定高度摆下。分析小球运动？还是匀速圆周运动吗？小球受力有什么特点？ABOB任务三：变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点任务三：变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点思考：如何让一个小球从静止开始做圆周运动？任务三：变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点思考：如何让一个小球从静止开始做圆周运动？合力不指向圆心合力与速度方向成锐角FFnFt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。任务三：变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点

思考：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？FFnFtv0Ft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。任务三：变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点处理方法：

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。r1r2任务三：变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点课堂小结1．下列关于向心力的说法中错误的是（）A．向心力是使物体做圆周运动的原因B．向心力是指向弧形轨道圆心方向的力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某一种力或某一种力的分力D．向心力不但可以改变物体运动的方向，也可以改变物体运动的快慢D课堂练习2．如图所示，可视为质点的物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则物体A所受的力有（

）

A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、指向圆心的摩擦力D．重力、支持力、向心力、摩擦力C课堂练习3．做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径间的关系如图所示，其中N的图线为双曲线的一支，则由图像可知（）A．物体M、N的线速度大小均不变B．物体M、N的角速度均不变C．物体M的角速度不变，N的线速度大小不变D．物体N的角速度不变，M的线速度大小不变C课堂练习4．如图所示的向心力演示器在探究钢球做圆周运动所需向心力大小的影响因素，当两钢球质量、运动半径均相同，