物理必修 第二册2 向心力优秀课件ppt

这是一份物理必修 第二册2 向心力优秀课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了学习目标，复习引入初步感知，感知向心力，对小球受力分析，向心力，作用效果，万有引力提供向心力，向心力的大小，控制变量法，Fn＝mω2r等内容，欢迎下载使用。
1、通过活动和实验探究，感受向心力，理解向心力的概念、特点、表达式。 2、通过分析具体实例，掌握分析实际问题中向心力来源的方法，会计算匀速圆周运动的向心力。 3、通过比较，知道变速圆周运动的合力大小和方向特点，能借用变速圆周运动的动力学特征分析一般的曲线运动。
游乐场里有各种有趣的游戏项目。空中飞椅因其刺激下而深受很多年轻人的喜欢。飞椅和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？ 请说出你的看法。
做一做：轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
1、感受一下，手受到什么样的力？小球受力是怎样的？
2、若小球转动过程中，突然松开绳子， 会发生什么现象？
竖直方向N与G平衡，所以合力为F
结论：物体做匀速圆周运动时，其合外力沿半径指向圆心，总是与速度v方向垂直。
注意：向心力是根据效果命名的力,不是物体真实受到的力,受力分析时不需要分析向心力,只能说某个力或某几个力的合力提供了向心力.
阅读课本，找到以下内容，加强记忆，加深理解。
做圆周运动的物体受到一个始终指向圆心的力的作用，这个力叫做向心力；
与速度方向垂直，始终沿半径指向圆心；
只改变速度的方向，不改变速度的大小.
二、常见匀速圆周运动物体的向心力来源
静摩擦力 f 提供向心力
重力和拉力的合力提供向心力
(1)向心力通常由某一个力，或某个力的分力，或几个力合力所提供。
(2)物体做匀速圆周运动时，向心力是由其所受外力的合力提供的，即匀速圆周运动物体的合力一定指向其圆周的圆心。
想一想：通过前面几个实例，你对向心力的来源有何认识？
3、对物体进行受力分析，画出受力分析图，确定指向圆心方向的合力,即确定向心力Fn。
2、明确圆周运动平面，确定运动的轨迹圆、圆心位置0及半径 r。
分析向心力来源的思路：
在物理学中，我们认识物理量时可以先定性了解，然后再探究它与不同物理量之间的定量关系。
结论：向心力的大小与质量、半径以及转动的快慢有关。
实验：探究向心力的表达式
更加精确的实验表明：物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。即：
试一试： 根据v、ω、r、T的关系，你能推出向心力的其他表达式吗？
观察与思考：小球为什么不会掉下来？
物块随圆桶一起匀速转动，建立如下模型：
只要 f = G ≤ fm ,物块就不会下落。
小球沿光滑杯子内壁做匀速圆周运动，建立如下模型：
思考：匀速圆周运动所受的合力方向始终指向圆心；如果沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？
当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。
切向力Ft ：垂直半径方向的合力向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）的合力
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动称为一般曲线运动。
一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？
可以把这条曲线分割为许多极短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。 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。
四、一般曲线运动的受力特点
一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。以下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是
做圆周运动的物体受到的始终指向圆心的力；
向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某个力，或某个力的分力，或几个力的合力所提供。
变速圆周运动和一般的曲线运动
1．关于向心力的说法中正确的是(　　)A．物体由于做圆周运动而产生向心力B．向心力不改变做圆周运动物体的速度大小C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
温馨提示：①向心力是匀速圆周运动的物体所受外力的合力，是物体做匀速圆周运动的原因。②向心力的方向总是指向圆心，时刻变化，所以向心力是变力。③匀速圆周运动中向心力大小不变。④变速圆周运动中，合力方向偏离圆心，它的一个分力指向圆心，提供向心力，改变速度方向；另一分力沿切线方向，改变速度大小。
2．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成一个圆锥摆，则关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是(　　)A．摆球受重力、拉力和向心力的作用B．摆球受拉力和向心力的作用C．摆球受重力和拉力的作用D．摆球受重力和向心力的作用　
温馨提示：向心力是匀速圆周运动的物体所受外力的合力，是根据作用效果命名的，所以对物体受力分析时，不应添加向心力。
3.如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的P点不动，关于小强的受力下列说法正确的是(　　)
A．小强在P点不动，因此不受摩擦力作用B．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力 C．小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P点受到的摩擦力不变
温馨提示：小强随圆盘做匀速圆周运动过程中，由于惯性有沿切向飞出远离盘心的趋势，所以会受到指向圆心的静摩擦力作用，该力提供向心力。
4.飞行中的鸟和飞机要改变飞行方向时，鸟的身体或飞机的机身都要倾斜，以便转弯．如下图所示，一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，则空气对老鹰作用力的大小等于(　　)
温馨提示：老鹰在空中做匀速圆周运动，受重力和空气对它的作用力两个力的作用，这两个力的合力提供向心力。
5.如图所示，质量为m的物体，沿半径为r的圆轨道自A点滑下，A与圆心O等高，滑至B点(B点在O点正下方)时的速度为v，已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ，求物体在B点所受的摩擦力．
解析：物体由A滑到B的过程中，做圆周运动。在B点物体的受力情况如图所示，其中弹力F N与重力G的合力提供物体做圆周运动的向心力。由牛顿第二定律有：