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人教版高一物理必修二 5.6 向心力教学课件(共30张PPT)


2、F与ω的关系 保持r、m一定
ω越大,F越大
3、F与r的关系
保持m、ω一定
r越大,F越大
三、向心力公式验证和探究仪
探究实验
(一)、保持质量和半径不变、探究向心力和速 度关系
探究实验 (一)、保持质量和半径不变、探究向心力和速度关系
向心力和速度平方成正比关系F与v2
探究实验 (二)、保持质量和转速不变、探究向心力和半径关系
向心力来源分析
FN mg
O
Fn=FN+ mg
FT
F合 G
Fn=F合
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五、向心力的来源:
①向心力通常由重力、弹力、摩擦力……中的某 一个力,或者是某几个力的合力,或几个力在半 径方向的合力所提供。
②向心力是根据力的作用效果来命名的, 不是 性质的力,(也可以说不是实际存在的力)受力分 析时不要重复考虑。
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向心力和半径成正比关系F与r
探究实验 (三)、保持传速和半径不变、探究向心力和质量关系
向心力和质量成正比关系 F∝m
(四)验证实验:同时改变r、m、v进行测试F的实 验,并对比测量的F是否与F0= m v2
r
(四)验证实验:同时改变r、m、v进行测试F的实 验,得到下表实验数据改变不同组数据
结果F等于 m v2 r
2.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是 ( ).
A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小 不变,故向心力是一个恒力 B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂 直,所以它不能改变线速度的大小 C.物体所受的合外力 D.向心力和向心加速度的方向都是不变的
v
v
2、向心力的方向:时刻指向圆心,始终与速 度方向垂直。作用效果:改变速度的方向。
向心力的大小与 哪些物理量有关呢?
二、探究向心力跟物体的质量、运动
半径和角速度间的关系


标尺

弹簧测力套筒

横臂挡板

变速塔轮
长槽
短槽
转动手柄
向心力演示仪 —— 控制变量法
1、F与m的关系
保持r、ω一定
m越大,F越大
五、探究向心力来源分析
F引 O
FN Ff O
mg
Fn =Ff
F合=F引 =Fn
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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:
Fn=mrω2
根据r,ω,v,f,T的关系可知:
Fn=mrω2=mv2/r
=4π2mr/T2=4π2mrf2
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七、课堂练习 1.对于做匀速圆周运动的物体,下列判断正
确的是( ). A.合力的大小不变,方向一定指向圆心 B.合力的大小不变,方向也不变 C.合力产生的效果既改变速度的方向,又 改变速度的大小 D.合力产生的效果只改变速度的方向,不 改变速度的大小
答案 AD
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小球受力分析:
FN F O
合力
G 分析:绳子对球有指
向圆心的力
FN与G相抵消,所以合力为F
力与运动分析:
V
F OO F
F
V
V
结论:合外力指向圆心,与速度V 垂直,只改变速度的方向。
一、向心力
1、定义: 做匀速圆周运动的物体,受到的
指向圆心方向的合力称为向心力。
N T
G
N
T
O
G
v
F向
O
F向
F向
复习提问
描述匀速圆周运动的物理量有哪些?
( 1)线速度: ( 2)角速度: ( 3)周期: ( 4)频率(转速) ( 5)向心加速度
5.6 向心力
视频:小球在唱片上的匀速圆周运动
上面视频可看成
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
O
思考: 1 .小球为何做匀速圆周运动? 2 .小球受到哪些力作用?合外力是哪个力?这 个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?
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结论:精确的实验表明:物体做圆周运动
向心力是不是一种新的性质力?即向心力 是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某 种性质来命名的力?
v
Fn
O
v
Fn
Fn
v
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四、运用牛顿第二定律推理向心力公式
v2 F ma 向 m R
2
m R
4 2
m T2 R
22
m 4 f R
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