1、第6節(jié) 向心力,第 5 章,高中物理必修2,什么是勻速圓周運動? “勻速”的含義是什么？,那么勻速圓周運動的物體所受的外力有何特點？,勻速圓周運動是變速曲線運動,導 入,實驗1：在光滑的水平圓盤上，用繩拴住一個小球，繩的另一端固定，觀察小球的運動。,思 考,思考：此時小球受到哪些力的作用？合外力有什么特點？,觀察：繩繃緊后，小球做什么運動？,小球繞釘轉動,向心力的方向時刻指向圓心，方向始終與V垂直。只是改變速度的方向，不改變速度的大小。,一、概 念,物體做勻速圓周運動, 始終受到一個指向圓心的合力，這個力叫做向心力。,如圖所示，物體所受的向心力是由什么力提供的？,二、討 論,向心力是一個效果力

2、，是幾個力的合力。,向心力的來源：,受力分析時, 不能多出一個向心力。,（3）對物體進行受力分析，確定合力指向圓心,即確定向心力Fn.,（2）明確圓周運動平面，確定運動的軌跡、圓心位置0及半徑 r.,（1）明確研究對象.,向心力來源的分析思路：,課堂習題：向心力分析的幾個特例：,（1）人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運動， 提供向心力。,（2）物體在光滑水平面上，在繩子的拉力下做勻速圓 周運動 提供向心力。,（3）物體隨圓盤做勻速圓周運動， 提供向心力,（4）圓錐擺（課本P20）的擺球做勻速圓周運動， 提 供向心力。,思考：向心力的大小與哪些因素有關？,實驗2：用細繩連接的質量大的橡皮、質量小的橡皮各一

3、個，拉住繩的一端，讓橡皮盡量做勻速圓周運動。分別改變轉動的快慢、細繩的長短做幾次實驗。 思考：向心力的大小與哪些因素有關？,向心力的大小與m、R、V、 有關。,感 受,向心力演示器,控制變量法,三、探 究,實驗和理論研究證明：,向心力的大小,m越大，F向越大,r越大，F向越大,越大，F向越大,牛頓第二運動定律： F合 = ma,1鞏固練習： 用長短不同，材料相同的同樣粗細的繩子，各拴著一個質量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，則( ) A.兩個小球以相同的線速度運動時，長繩易斷 B.兩個小球以相同的角速度運動時，短繩易斷 C.兩個小球以相同的角速度運動時，長繩易斷 D.不管怎樣都是短繩易

4、斷,C,變速圓周運動,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、

5、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、

6、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,1做一做：觀察線速度變大時，手的中繩是否沿著半徑方向？,F,變速圓周運動時合外力并不指向圓心,為什么？,變速是如何進行的？,變速圓周運動,四、討 論,F,Fn,Ft,2.根據效果可把F分解為：切向分力和指向圓心分力。 Ft產生切向加速度, 改變速度的大小； Fn產生向心加速度, 改變速度的方向.,Fn 也叫向心力，在大小上也滿足：其中v,w是變量，所以Fn也時刻變化,運動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運動，可以稱為一般曲線運動。,五、一般曲線運動：,處理方法-把曲線分割為許多極短的小段,每小段都看作一小段圓弧.它們具有不同的曲率半徑.在分析質點在某位置的運動時可采用分析圓周運動的方法進行處理.即向心力的公式仍然適用。,問題討論:一般曲線運動各個地方的彎曲程度不一樣，如何研究？,(2).向心力的作用