6.2 向心力 課件 -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第六章圓周運(yùn)動(dòng)第2節(jié)向心力【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解向心力的概念。2、掌握分析實(shí)際問(wèn)題中的向心力來(lái)源的方法。3、會(huì)計(jì)算勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。導(dǎo)入新課游樂(lè)場(chǎng)里有各種有趣的游戲項(xiàng)目?？罩酗w椅因其刺激性而深受很多年輕人的喜愛(ài)。飛椅與人一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到了哪些力?所受合力的方向有什么特點(diǎn)?輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球受力是怎樣的？【做一做】OG

F對(duì)小球受力分析：O

OFFFvvvO結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合力始終沿半徑指向圓心，總是與速度v方向垂直。1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心，這個(gè)指向圓心的力叫作向心力。3.方向：指向圓心(方向時(shí)刻變化)，向心力方向與速度方向垂直，是變力。4.作用效果：只改變速度的方向，不改變速度的大小。2.符號(hào)：FnOFFFvvvO一、向心力FNmgf

轉(zhuǎn)盤(pán)靜摩擦力f提供向心力二、向心力的來(lái)源Oθ

圓錐擺O'FTmgF合重力和拉力的合力提供向心力二、向心力的來(lái)源G

ω物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)F合＝FN

=

Fn

物體所受支持力充當(dāng)向心力OF引F合＝F引＝Fn

人造衛(wèi)星繞地球做（近似）勻速圓周運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星受到地球的引力充當(dāng)向心力對(duì)于向心力的理解：（1）向心力通常由某一個(gè)力，或某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的合力來(lái)提供。（2）物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力是由其所受的合力提供的，即勻速圓周運(yùn)動(dòng)中物體的合力一定指向其圓周的圓心。（3）向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力，不能說(shuō)物體受到向心力的作用，只能說(shuō)某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力。如圖所示，在繩子的一端拴一個(gè)小沙袋，另一端握在手中。將手舉過(guò)頭頂，使沙袋在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，沙袋所受的向心力近似等于手通過(guò)繩對(duì)沙袋的拉力。換用不同質(zhì)量的沙袋，并改變小球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和繩的長(zhǎng)度，感受向心力的變化?！咀鲆蛔觥咳⑾蛐牧Φ拇笮〔孪耄合蛐牧Υ笮】赡芘c小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑有關(guān)。1.保持小球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和繩的長(zhǎng)度不變，改變小球的質(zhì)量，感受向心力的變化。2.保持繩的長(zhǎng)度和小球的質(zhì)量不變，改變小球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，感受向心力的變化。3.保持小球的質(zhì)量和小球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不變，改變繩的長(zhǎng)度，感受向心力的變化。三、向心力的大小勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔輪、長(zhǎng)槽和短槽勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也就隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。擋板對(duì)小球的作用力提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。同時(shí)，小球擠壓擋板的力使擋板另一端壓縮測(cè)力套筒的彈簧，壓縮量可從標(biāo)尺上讀出，該讀數(shù)即顯示了向心力的大小。探究向心力大小的表達(dá)式三、向心力的大小實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法1.F與m的關(guān)系保持r、ω一定保持ω、m一定3.F與ω的關(guān)系保持m、r一定2.F與r的關(guān)系三、向心力的大小實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。根據(jù)推導(dǎo)向心力的另一表達(dá)式：三、向心力的大小公式：Fn＝mω2r例1、如圖所示，一圓盤(pán)可繞過(guò)圓盤(pán)的中心O且垂直于盤(pán)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)上放一小木塊A，它隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)——做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于木塊A的受力，下列說(shuō)法中正確的是（）木塊A受重力、支持力和向心力木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向指向圓心木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同C例2、下列關(guān)于向心力的敘述中，不正確的是（）向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個(gè)變力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，除了受到別的作用力外，還受到一個(gè)向心力的作用向心力只改變物體線(xiàn)速度的方向，不改變物體線(xiàn)速度的大小向心力可以由某個(gè)力來(lái)提供，也可以由某幾個(gè)力的合力來(lái)提供，或者由某一個(gè)力的合力來(lái)提供B練習(xí)、2023年女足世界杯于7月20日至8月20日在澳大利亞和新西蘭舉辦。如圖所示，中國(guó)女足在某次進(jìn)攻傳球配合中，被踢出的足