《高中物理第五章 曲線運(yùn)動(dòng)5.6向心力(講述式)課件 新人教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理第五章 曲線運(yùn)動(dòng)5.6向心力(講述式)課件 新人教版必修2(26頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 五 章 曲 線 運(yùn) 動(dòng) 第 六 節(jié) 向 心 力 小 球 受 哪 些 力 ? 合 外 力 有 何 特 點(diǎn) ?想 一 想輕 繩 栓 一 小 球 ,在 光 滑 水 平 面 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 。 看 一 看一 、 向 心 力 GFNF小 球 受 力 分 析 : OFN與 G相 抵 消 , 所 以 合 力 為 F分 析 : 繩 子 對 球 有 指 向 圓 心 的 力合 力一 、 向 心 力 OF F Fvv v 小 球 受 力 分 析 : 結(jié) 論 : 做 勻 速 圓 運(yùn) 動(dòng) 的 小 球 ,合 外 力 指 向 圓 心 , 與 速 度 v垂 直一 、 向 心 力 【 思 考 】 : 向 心 力
2、 是 不 是 像 重 力 、 彈 力 、 摩 擦 力 那樣 按 性 質(zhì) 來 命 名 的 ?【 牢 記 】 : 向 心 力 是 , 它 是 物 體 所 受力 的 合 力 .向 心 力 的 作 用 效 果 是 只 改 變 速 度的 , 不 改 變 速 度 的 .【 思 考 】 : 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 合 力 有 何 特 點(diǎn) ?【 牢 記 】 : 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 合 力 大 小 不 變 , 方 向 沿半 徑 指 向 圓 心 , 方 向 時(shí) 刻 變 化 , 是 一 變 力 .效 果 力方 向 大 小一 、 向 心 力 2、 向 心 力 的 方 向 :3、 向 心 力 的 來 源 :
3、向 心 力 不 是 一 種 特 殊 的 力 , 它 可 能 是 重 力 或 彈 力 或 摩 擦力 , 或 者 是 某 個(gè) 力 的 分 力 , 還 可 能 是 它 們 的 合 力 .沿 半 徑 指 向 圓 心 , 即 垂 直 于 質(zhì) 點(diǎn) 的 運(yùn) 動(dòng) 方 向1、 向 心 力 定 義 :做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 物 體 所 受 到 的 指 向 圓 心 的 合 外 力 , 叫 向 心 力 .方 向 時(shí) 刻 發(fā) 生 變 化 , 是 變 力 .一 、 向 心 力 向 心 力 是 根 據(jù) 力 的 作 用 效 果 來 命 名 的 , 受 力 分 析時(shí) 不 要 把 向 心 力 當(dāng) 作 一 個(gè) 獨(dú) 立 的
4、力 .注 意 :4、 向 心 力 的 作 用 效 果 :只 改 變 v的 方 向 ,不 改 變 v的 大 小 OFF Fvv vO為 什 么 ?因 為 在 運(yùn) 動(dòng) 方 向 上 所 受 的 合 外力 為 0, 這 個(gè) 方 向 上 的 加 速 度 也為 0, 所 以 速 度 大 小 不 變 , 只 改變 速 度 方 向 .一 、 向 心 力 5、 向 心 力 大 小 :向 心 加 速 度 rTrvra 222 )2( 向向 心 力牛頓第二定律rTmrvmrmF 222 )2( 向 amF 理論推導(dǎo)一 、 向 心 力 5、 向 心 力 大 小 :一 、 向 心 力( 1) 體 驗(yàn) 向 心 力 的 大
5、 小猜 想 : 向 心 力 大 小 可 能 與 _ 有 關(guān)物 體 質(zhì) 量 、 軌 道 半 徑 、 運(yùn) 動(dòng) 快 慢( 2) 演 示 實(shí) 驗(yàn) : 用 向 心 力 演 示 器 演 示 ( 點(diǎn) 擊 按 鈕 演 示 )方 法 :控 制 變 量 法 一 、 向 心 力1、 實(shí) 驗(yàn) 的 基 本 原 理 ?從 運(yùn) 動(dòng) 的 角 度 求 得 Fn ;從 受 力 的 角 度 求 得 F合 ;將 Fn 和 F合 進(jìn) 行 比 較2、 實(shí) 驗(yàn) 需 要 的 器 材 ?鋼 球 、 細(xì) 線 、 畫 有 同 心 圓 的木 板 、 秒 表 、 直 尺 r OOl hFTG F 合3、 實(shí) 驗(yàn) 需 要 測 量 的 數(shù) 據(jù) 有 哪 些
6、 ? 如 何 測 量 ? F合 mg tan小 球 所 需向 心 力Fn=mr v2rm? r? v? ?m、 r、 轉(zhuǎn) n圈 數(shù) 所 用 時(shí) 間 t、 l實(shí)驗(yàn)探究用 圓 錐 擺 粗 略 驗(yàn) 證 向 心 力 的 表 達(dá) 式 mgFNf 摩 擦 力 f提 供 了 向 心 力學(xué) 以 致 用 : 實(shí) 例 分 析 1 mg一 、 向 心 力 mgfFN FN提 供 向 心 力實(shí) 例 分 析 2一 、 向 心 力 實(shí) 例 分 析 3 OOR m mOrmgFN F合 mg FNF合F合 mg tan豎 直 方 向 :FN cos mg水 平 方 向 :F 合 =m2r 豎 直 方 向 : FN cos
7、mg水 平 方 向 : F合 =m2 R sin 沿 光 滑 漏 斗 或 碗 內(nèi) 壁 做 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 小 球一 、 向 心 力 二 、 變 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 和 一 般 曲 線 運(yùn) 動(dòng)1、 變 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 所 受 的 合 外 力 產(chǎn) 生 兩 個(gè) 效 果 : FFnFt加 速產(chǎn) 生 切 線 方 向 加 速 度 而 改 變 速 度 大 小 .產(chǎn) 生 向 心 加 速 度 而 改 變 速 度 方 向 .( 1) 半 徑 方 向 的 分 力 :( 2) 切 線 方 向 的 分 力 : 勻速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)合外力就是向心力合外力不再指向圓心二 、 變 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 和 一 般
8、曲 線 運(yùn) 動(dòng)對 比 : 2、 處 理 一 般 曲 線 運(yùn) 動(dòng) 的 方 法 : r1 r2把 一 般 曲 線 分 割 為 許 多 極 短 的 小 段 , 每 一 段 都 可 以 看 作 一 小 段 圓 弧 .這 些 圓 弧 的 彎 曲 程 度 不 一 樣 , 表 明 它 們 具 有 不 同 的 軌 道 半 徑 。在 分 析 質(zhì) 點(diǎn) 經(jīng) 過 曲 線 上 某 位 置 的 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) , 就 可 以 采 用 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 分析 方 法 進(jìn) 行 處 理 了 。二 、 變 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 和 一 般 曲 線 運(yùn) 動(dòng) A、 受 重 力 、 支 持 力 B、 受 重 力 、 支 持 力 和 指 向
9、 圓 心 的 摩 擦 力 C、 受 重 力 、 支 持 力 、 向 心 力 、 摩 擦 力 D、 以 上 均 不 正 確例 1 、 如 圖 所 示 , 小 物 體 A與 圓 盤 保 持 相 對 靜 止 ,跟 著 圓 盤 一 起 作 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) , 則 A的 受 力 情 況是 ( ) B例題 例題例 2 、 B 例 3 、 畫 出 下 列 物 體 所 受 的 向 心 力F拉 GF拉 GN fGN NGGNF向 = F拉 F向 F向 = f GNF向F向 F向例題 例 4 、 質(zhì) 量 為 m的 小 球 做 圓 錐 擺 時(shí) 細(xì) 繩 長 L, 與 豎 直 方 向 成角 , 求 小 球 做
10、勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 角 速 度 。小 球 受 力 :解 : Lta nF F m g 向 心 s inR L 小 球 運(yùn) 動(dòng) 半 徑 :由 向 心 力 公 式 : 2tan ( sin )m g m L c o sgL OO mgTF例題 例 5、 一 輛 汽 車 在 水 平 公 路 上 轉(zhuǎn) 彎 , 沿 曲 線 由 M向 N行 駛 , 速 度 逐 漸 減 小 。 下 圖 分 別 畫 出 了 汽 車 轉(zhuǎn) 彎 時(shí)所 受 合 力 F的 四 種 方 向 , 你 認(rèn) 為 正 確 的 是 ( ) B例題 訓(xùn)練鞏固1 關(guān) 于 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 物 體 所 受 的 向 心 力 , 下 列
11、 說 法 正 確 的 是 ( )A 向 心 力 是 一 個(gè) 恒 力B 因 向 心 力 指 向 圓 心 , 且 與 線 速 度 垂 直 , 所 以 它 不 能 改 變 線 速 度 的大 小C 向 心 力 是 物 體 所 受 的 合 力D 向 心 力 和 向 心 加 速 度 的 方 向 都 是 不 變 的 BC 訓(xùn)練鞏固2.如 圖 所 示 , 一 小 球 用 輕 繩 懸 掛 于 O點(diǎn) , 將 其 拉 離 豎 直 位 置 一 個(gè) 角 度 后 釋放 , 則 小 球 以 O點(diǎn) 為 圓 心 做 圓 周 運(yùn) 動(dòng) , 運(yùn) 動(dòng) 中 小 球 所 需 的 向 心 力 是 ( ) A 繩 的 拉 力 B 重 力 和
12、繩 的 拉 力 的 合 力 C 重 力 和 繩 的 拉 力 的 合 力 沿 繩 方 向 的 分 力 D 繩 的 拉 力 和 重 力 沿 繩 方 向 的 分 力 的 合 力 CD 訓(xùn)練鞏固3.如 圖 所 示 , 有 一 質(zhì) 量 為 m的 小 球 在 光 滑 的 半 球 形 碗 內(nèi) 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) , 軌道 平 面 在 水 平 面 內(nèi) 。 已 知 小 球 與 半 球 形 碗 的 球 心 O的 連 線 跟 豎 直 方 向 的 夾 角為 , 半 球 形 碗 的 半 徑 為 R, 求 小 球 做 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 速 度 及 碗 壁 對 小 球 的 彈 力 。 FN mg xy 課堂小結(jié)3、 向 心 力 的 大 小2、 向 心 力 的 作 用 效 果 :1、 向 心 力 的 方 向 :4、 變 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 中 的 合 力 并 非 向 心 力Fn=m v2r Fn=m r2 Fn =m r 42T 2在 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 中 合 力 充 當(dāng) 向 心 力 指 向 圓 心改 變 速 度 的 方 向