5.6.1向心力解说.ppt

第五章 曲线运动 第6节 向心力 （第1课时） 观 察 思 考 思考： （1）小球受到哪些力的作用？ （2）合外力有什么特点？ 实验1：在光滑的圆盘上，用绳拴住一个小球，绳的另一端固定，小球做匀速圆周运动。 思考： （1）卫星受到哪些力的作用？ （2）合外力有什么特点？ 实验2： 卫星绕地球匀速转动 G 匀速圆周运动的合外力方向 始终指向圆心 ——向心力 一、匀速圆周运动的合外力 1、合外力的方向 G N F 2.方向：向心力的方向时刻指向圆心，向心力是变力。 · F v O F v F v 思考：向心力是怎样来的呢？ 一、向 心 力 概 念 1.定义：物体做匀速圆周运动时所受合外力始终指向圆心，这个力叫做向心力。 3.效果：向心力只是改变速度的方向，不改变速度的大小。 G N F 如图所示，匀速圆周运动物体的向心力是由什么力提供的？ 讨 论 向心力是一个效果力， 可以是一个力， 也可以是几个力的合力 可以是某个力的分力。 思考：匀速圆周运动的物体需要多大的向心力呢？ 由牛顿第二定律可知：匀速圆周运动的物体需要的向心力： 思考：匀速圆周运动的物体所需要的向心力和物体提供的向心力相等吗？如何验证呢？ 实验1：用细绳连接的钢球、木球各一个，拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验。 思考：向心力的大小与哪些因素有关？ 向心力的大小F与m、R、 ω有关 感 受 实验2：验证向心力公式 （1）物体提供的向心力： G T F F=mg·tanθ =mg·r/h （2）物体需要的向心力： 控制变量法 二、定量探究向心力 相同 不同 结论 ω、r m ω、m r r、m ω 向心力的大小与m、R、 ω有关 二、变速圆周运动和一般曲线运动 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？ 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？ 思考： v F Fn Fτ Fτ 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向. 加速 物块随盘加速转动，物块受力如何？ （物块与盘相对静止） ⑵ 怎么分析研究一般的曲线运动？ 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后，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对一般曲线运动进行处理了。 r1 r2 【例1】下列关于向心力的说法正确的是（ ） A.物体受到向心力的作用才能做圆周运动。 B.向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用 效果命名的。 C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力， 也可以是某种力的分力。 D.向心力只改变物体运动的方向，不能改变运动的快慢。 E.做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力。 F.做圆周运动的物体，其向心力是其所受合外力。 G.向心加速度决定向心力的大小 H.圆周运动的合力一定指向圆心 B、C、D、E 例题： 1、关于圆周运动的合外力，下列说法中正确的是（ ） A.圆周运动的合外力方向一定指向圆心 B.匀速圆周运动的合外力方向一定指向圆心 C.匀速圆周运动的合外力一定不变 D.匀速圆周运动的合外力大小一定不变 A V F A V F A V F 匀速 加速 减速 F1 F2 F2 F1 作业： 1：学案、训练案同步 2、考试报相关内容 * *