物理：57《向心力》课件（新人教版必修2）-副本.ppt

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1、第五章第五章 曲线运动曲线运动5.7 向心力向心力赵玉龙赵玉龙 阿城继电高中阿城继电高中学习目标：学习目标：1、知道什么是向心力，理解它是一种、知道什么是向心力，理解它是一种 效果力效果力 2、知道向心力大小与哪些因素有关。理、知道向心力大小与哪些因素有关。理 解公式的确切含义，并能用来进行计算解公式的确切含义，并能用来进行计算 3、理解变速圆周运动中合外力与向心、理解变速圆周运动中合外力与向心 力的关系力的关系 问题：匀速圆周运动的加速度有什么特点？问题：匀速圆周运动的加速度有什么特点？ 大小：大小：RaRva22或 方向：方向：总是与速度方向垂直，始终总是与速度方向垂直，始终 指向圆心。指

2、向圆心。 所以：我们把匀速圆周运动的加速度又所以：我们把匀速圆周运动的加速度又 称作向心加速度。称作向心加速度。 向心力向心力问题：问题：匀速圆周运动的合外力有什么特点？匀速圆周运动的合外力有什么特点？ 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 maF 有：有：大小：大小：方向：方向：总是与速度方向垂直，始终总是与速度方向垂直，始终 指向圆心。指向圆心。 所以：我们把匀速圆周运动物体所受的所以：我们把匀速圆周运动物体所受的 合外力又称作向心力。合外力又称作向心力。 vmRmRvmmaF或或22例例1：光滑桌面上一个质量为：光滑桌面上一个质量为0.01kg的小球，由于细绳的小球，由于细绳的牵引，绕桌面上

3、的图钉做匀速圆周运动。线速度是的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。线速度是4m/s，绳长，绳长0.1m，求小球所受向心力的大小？，求小球所受向心力的大小？ 小球受重力、支持力、绳子的拉力。合力小球受重力、支持力、绳子的拉力。合力是绳子的拉力，方向沿绳子指向圆心是绳子的拉力，方向沿绳子指向圆心 NGF例例2：使转台匀速转动，转台上质量为：使转台匀速转动，转台上质量为0.02kg的物体也的物体也随之做匀速圆周运动，物体距离中心随之做匀速圆周运动，物体距离中心0.2m，转台角速，转台角速度为度为2rad/s，转台与物体间没，转台与物体间没 有相对滑动有相对滑动 ，求物体所，求物体所受摩擦力大小？受

4、摩擦力大小？物体受重力、支持力、静摩擦力。合外物体受重力、支持力、静摩擦力。合外力为静摩擦力，方向指向圆心。力为静摩擦力，方向指向圆心。 NGf体会思考体会思考【问题】：向心力是不是像重力、弹力、【问题】：向心力是不是像重力、弹力、 摩擦力那样按性质来命名的？摩擦力那样按性质来命名的？ 如果是，那么它的施力物体是如果是，那么它的施力物体是 什么？如果不是，那它是按什什么？如果不是，那它是按什 么来命名的？么来命名的？ 【牢记】：向心力是效果力，不是按性【牢记】：向心力是效果力，不是按性 质命名的新的类型的力。质命名的新的类型的力。 例、分析下面各种匀速圆周运动中向心例、分析下面各种匀速圆周运动

5、中向心 力是由哪些力提供？力是由哪些力提供？ 1、玻璃球沿碗（透明）的、玻璃球沿碗（透明）的 内壁在水平面内运动；内壁在水平面内运动； 如图。（不计摩擦）如图。（不计摩擦） 支持力、重力。向心力支持力、重力。向心力为重力与支持力的合力。为重力与支持力的合力。 NGmgNsin向FNcos2、圆锥摆运动：细线下面悬、圆锥摆运动：细线下面悬 挂一钢球，细线上端固定，挂一钢球，细线上端固定， 设法使小球在水平面面上设法使小球在水平面面上 做圆周运动。做圆周运动。 重力、绳子拉力。向心力重力、绳子拉力。向心力为这两个力的合力，指向为这两个力的合力，指向圆心。圆心。 FGmgFsin向FFcos向心力的

6、作用效果向心力的作用效果 【牢记】：【牢记】：向心力的作用效果是向心力的作用效果是 只改变速度的方向，只改变速度的方向， 不改变速度的大小。不改变速度的大小。 对力与运动的理解对力与运动的理解 力与速度同一直线，力只改变速度大小，力与速度同一直线，力只改变速度大小， 不改变速度方向。不改变速度方向。 力与速度垂直，力只改变速度方向，力与速度垂直，力只改变速度方向， 不改变速度大小。不改变速度大小。 力与速度成其它任意角度，根据力的力与速度成其它任意角度，根据力的 分解合成将力分解到速度所在直线和分解合成将力分解到速度所在直线和 与速度垂直的直线上，则有力既改变与速度垂直的直线上，则有力既改变

7、速度大小，同时也改变速度方向。速度大小，同时也改变速度方向。 变速圆周运动变速圆周运动 FOFnFt改变速度的大小改变速度的大小改变速度的方向改变速度的方向因为法向分力的作用效果是不改变速度大因为法向分力的作用效果是不改变速度大小，只改变速度方向，是物体做圆周运动小，只改变速度方向，是物体做圆周运动的原因，我们把这个力也叫做向心力，它的原因，我们把这个力也叫做向心力，它产生的加速度也叫做向心加速度。切向分产生的加速度也叫做向心加速度。切向分力产生的加速度叫做切向加速度。力产生的加速度叫做切向加速度。 【牢记】：【牢记】： 1、向心加速度和向心力概念公式虽然是从匀速圆、向心加速度和向心力概念公式

8、虽然是从匀速圆 周运动得出的，它同样适用于变速圆周运动。周运动得出的，它同样适用于变速圆周运动。 2、做圆周运动的物体法向分力的合力就是向心力，、做圆周运动的物体法向分力的合力就是向心力， 大小等于大小等于 vmFRmFRvmF或或223、变速圆周运动的合外力不等于向心力，不指、变速圆周运动的合外力不等于向心力，不指 向圆心。向圆心。 一般曲线运动一般曲线运动 如果运动轨迹既不是直线，也如果运动轨迹既不是直线，也不是圆周运动，可以称为一般不是圆周运动，可以称为一般曲线运动。尽管这时曲线各个曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看成圆周运小段的运动都可以看成圆周运动的一部分。这样在分析质点动的一部分。这样在分析质点经过曲线上某位置时，就可以经过曲线上某位置时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。采用圆周运动的分析方法来处理了。 【牢记】：【牢记】： vmFRmFRvmF或或22vaRaRva或或22所有做曲线运动的物体都需要向心力，其向心力所有做曲线运动的物体都需要向心力，其向心力其中其中R为物体所在曲线处的曲率半径，对应的为物体所在曲线处的曲率半径，对应的向心加速度向心加速度