高中物理向心力课件 粤教 必修1.ppt

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1、第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源【思维引导】【思维引导】【思维引导】【思维引导】圆周运动是变速运动，因此圆周运动肯定有加速度，由牛圆周运动是变速运动，因此圆周运动肯定有加速度，由牛顿运动定律知：顿运动定律知：物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？【实验探究】【实验探究】【实验探究】【实验探究】在下列圆周运动中，感受在下列圆周运动中，感受2021/

2、8/11 星期三1【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】1.小球做圆周运动时，你牵绳的手有什么感觉？小球做圆周运动时，你牵绳的手有什么感觉？2.如果突然松手，将会发生什么现象？如果突然松手，将会发生什么现象？3.小球在杯中做圆周运动时，你握杯的手有什么感觉？小球在杯中做圆周运动时，你握杯的手有什么感觉？4.如果突然将杯子提开，将会发生什么现象？如果突然将杯子提开，将会发生什么现象？【结论】【结论】【结论】【结论】做匀速圆周运动的物体，一定需要沿半径指向圆心的力的做匀速圆周运动的物体，一定需要沿半径指向圆心的力的作用。这个力称为作用。这个力称为“向心力向心力向心力向心力”。常记

3、为。常记为F F向向向向。第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源2021/8/11 星期三2在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源2021/8/11 星期三3弯道跑技术弯道跑技术弯道跑技术弯道跑技术【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】【说明】【说明】【说明】【说明】向心力是按效果命名的力，它可以是某个力充当

4、。向心力是按效果命名的力，它可以是某个力充当。向心力是按效果命名的力，它可以是某个力充当。向心力是按效果命名的力，它可以是某个力充当。第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动2021/8/11 星期三4汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯【说明】【说明】【说明】【说明】向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的

5、合力。向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯2021/8/11 星期三5【关于向心力的几点说明】【关于向心力的几点说明】1.1.向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的合力合力合力合力，也可以，也可以，也可以，也可以是是是

6、是某个力某个力某个力某个力，还可以是，还可以是，还可以是，还可以是某个力的分力某个力的分力某个力的分力某个力的分力。在对物体进行受力分析在对物体进行受力分析在对物体进行受力分析在对物体进行受力分析时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。2.2.向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的向心力的作用效果只改变圆周运动的

7、方向，而不改变速度的大小。大小。大小。大小。3.3.向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。4.4.由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心。由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心。由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心。由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆

8、心。第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源2021/8/11 星期三6【课堂练习】【课堂练习】【课堂练习】【课堂练习】请分析以下圆周运动的向心力的来源。请分析以下圆周运动的向心力的来源。第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源2021/8/11 星期三7第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小【实验探究】【实验探究】【实验探究】【实验探究】影响向心力大小的因素影响向心力大小的因素影响向心力大小的因素影响向心力大小的因素在

9、在小小球球质质量量m和和旋旋转转半半径径r不不变变的的条条件件下下，改变角速度改变角速度，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；在在小小球球质质量量m和和角角速速度度不不变变的的条条件件下下，改变旋转半径改变旋转半径r，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；在在旋旋转转半半径径r和和角角速速度度不不变变的的条条件件下下，改改变小球质量变小球质量m，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】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

10、的拉力越大。2021/8/11 星期三8第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力演示仪向心力演示仪向心力演示仪向心力演示仪【实验现象】【实验现象】【实验现象】【实验现象】角速度角速度相同，半径相同，半径r相同，质量相同，质量m越大，向心力越大；越大，向心力越大；角速度角速度相同，质量相同，质量m相同，半径相同，半径r越大，向心力越大；越大，向心力越大；质量质量m相同，半径相同，半径r相同，角速度相同，角速度越大，向心力越大；越大，向心力越大；控制变量法控制变量法控制变量法控制变量法2021/8/11 星期三9第二节第二节第二节第二

11、节 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小【可以证明】【可以证明】【可以证明】【可以证明】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：式中式中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。式中式中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。【讨论】【讨论】【讨论】【讨论】从从 看，好象看，好象F 跟跟r成正比，从成正比，从 看，好象看，好象F 跟跟r成反比。你如何认识这个问题？成反比。你如何认识这个问题？2021/8/11 星期三10第二节第二节第二节第

12、二节 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小【匀速圆周运动的加速度】【匀速圆周运动的加速度】【匀速圆周运动的加速度】【匀速圆周运动的加速度】【说明】【说明】【说明】【说明】匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定指匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定指向圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为向圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为向心加速度向心加速度向心加速度向心加速度。向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心加速度是变量，其方向是不断变化的。向心加速度是变量，其方向是不断变化的。2021

13、/8/11 星期三11当当第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小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？【解】【解】【解】【解】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：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。NG时汽车对桥的压力为零。时汽车对桥的压力为零。2021/8/11 星期三12第二节第二节第二节第二节 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小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？NG【解】【解】【解】【解】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：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。2021/8/11 星期三132021/8/11 星期三14