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1、必修二第六章6.2向心力 游乐场里的飞椅与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?新课引入vvvo做圆周运动的物体,线速度的方向时刻改变。那么迫使物体做圆周运动的力的方向有何特点呢?其运动状态在不断变化根据牛顿第一定律说明物体一定受到了力的作用。新课讲授一个小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。猜想:使小球做圆周运动的力指向什么方向?新课讲授FN与G相互抵消,合力为F拉OOGFNF拉拉小球受力分析vvvOF拉拉F拉拉F拉拉合力指向圆心,与速度方向垂直合力的特点?结论:做匀速圆周运动的物体所受的合力合力总指向圆心圆心。向心力vvvOF向向F向向F向向
2、作用:只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。大小不变,方向时刻发生变化,是变力。向心力 向心力是根据效果命名的力,并不是一种新的性质的力。向心力重力、弹力、摩擦力等注意: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!谁来提供向心力。力的性质力的效果向心力地球绕太阳做圆周运动:万有引力提供向心力。OOGFNF拉拉同理:光滑面上小球做圆周运动:绳子拉力提供向心力。F引引向心力的来源 向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。FnF拉G 飞椅做圆周运动时的向心力Fn则是由绳子斜向上方的拉力F和所受重力G的合力提供的。也可
3、以说是拉力的分力F1提供的。F1F2向心力典型例题例1.如图所示,某同学乘汽车以恒定的速率通过一个弧形拱桥,关于该同学通过拱形桥最高点时所受的合外力,下列判断正确的是()A竖直向上 B竖直向下 C水平向前 D为零B 思考:做圆周运动的物体所受向心力的大小与哪些因素有关系?绳子长度、物体的质量,转速向心力的大小实验探究向心力大小的表达式改变半径思考:实验中如何控制变量?向心力的大小(传动)(传动)(轴动)(轴动)实验表明,向心力的大小可以表示为:实验表明,向心力的大小可以表示为:通过角速度与线速度关系:通过角速度与线速度关系:v=wr通过角速度与周期的关系通过角速度与周期的关系向心力的大小典型例
4、题例2.物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A物体必须受到恒力的作用B物体所受合力必须等于零C物体所受合力的大小可能变化D物体所受合力的大小不变,方向不断改变D典型例题例3.如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上,A、B、C与台面间动摩擦因数均为,A、C的质量均为m,B质量为3m,A、B离轴为R、C离轴为2R,则当圆台匀速旋转时,(设A、B、C都没有滑动)()AC物的向心加速度是B物的2倍 BC物所受静摩擦力最大C当圆台转速缓慢增加时,C最先滑动 D当圆台转速缓慢增加时,B比A先滑动AC 仔细观察运动员掷链球时,链球越来越快最后放手,刚开始链球的速度是零,且做圆周运动。这是否说明向心力
5、改变了速度大小?OOFnFtF合合vFnFtvF合合速度增大的圆周运动速度减小的圆周运动夹角小于90夹角大于90变速曲线运动受力特点例4:一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。甲乙丙丁分别画出了汽车转弯时所受的合力F的四种方向,你认为正确的是哪个?M达到N速度减小,所以合力与速度方向夹角为锐角。故选丙。典型例题例5.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧
6、测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。典型例题(1)在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中 的方法;A理想实验法B等效替代法C控制变量法D演绎法(2)在探究向心力的大小与质量关系时,要保持不变的是(填选项前的字母)。A和B和C和D和(3)图中所示是在探究向心力的大小与(填选项前的字母)。A质量的关系B半径的关系C角速度的关系(4)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为,则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为(填选项前的字母)。ABCD典型例题CACB 把
7、曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。r1r2vv如何研究曲线运动一、向心力做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力。方向:始终指向圆心,与速度方向垂直,时刻发生变化,所以向心力是变力。只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。向心力是根据效果命名的力,并不是一种新的性质的力。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,只能说谁来提供向心力。向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。课堂小结向心力的大小向心力的大小Ft只改变速度大小,Fn只改变速度方向。变速圆周运动的物体受到的合外力F不是指向圆心,根据力F产生的效果可以分解为两个互相垂直的分力:跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。大小公式:(传动)(轴动)变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点把曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。课堂小结感谢您的观看感谢您的观看