1、5.6向心力,课时一 基本概念和公式,所受合外力_零,【复习】, 什么是匀速圆周运动？ “匀速”的含义是什么？,匀速圆周运动是_速曲线运动,变,运动状态改变,一定不等于,一定具有_。,加速度, 那么物体所受的合外力有何特点？ 加速度又怎样呢？,1、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？为什么？,2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。,3、做圆周运动的物体一定受力吗？,思考：,做圆周运动的物体的受力有什么特点？ 受力的方向和大小如何确定？,向心力,1、定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力，叫向心力。,4、效果：只改变v 的方向，不改变v的大小。,3、方向：
2、始终沿半径指向圆心，方向时刻改变，与v 垂直。,2、符号：Fn,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？,4、特点：变量，匀速圆周运动是变加速曲线,说明,1、向心力是按照效果命名的力，并不是一种新的性质的力。,F合Fn,2、向心力的来源：物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力。（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）,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,向心力的大小,F合man,向心力大小与多个物理量有关，在分析向心力与某一物理量的关系时，要注意什么？,当m、v不变时，Fn与r成反比
3、；当m、r不变时，Fn与v成正比。,当m、不变时，Fn与r成正比；当m、r不变时，Fn与成正比。,能否利用实验粗略地验证向心力的表达式？,F合Fn,小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,F,结论: 向心力由拉力F和重力G的合力提供,问题2：,思考：,向心力的大小与哪些因素有关？,实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,1、实验的基本原理？,从运动的角度求得Fn ；从受力的角度求得F合 ；将Fn 和F合 进行比较,2、实验需要的器材？,钢球、细线、画有同心圆的白纸、天平、秒表、直尺,O,3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？,F合mg tan,m？r？v？,m、r、转n圈数所用时间t、h
4、,注意事项,1、h 并不等于纸面距悬点的高度,2、小球与纸面不能接触,3、测 t 时不能太久,4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动,实验数据记录,小结,3、向心力的大小,2、向心力的作用效果：改变速度的方向,1、向心力的方向：指向圆心,4、向心力的来源,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,质量 速度 角速度 运动半径,向心力大小及计算,探究向心力的大小：向心演示仪,1、提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？,2、猜想假设：,Fn与m、r、有关,3、设计实验：,4、进行实验：,控制变量法,5、得出结论：,保持r、m一定,保持m、一定,保持r、一定,弹簧测力套筒,转动手柄,长 槽,短 槽,小球
5、,三层变速塔轮,标尺,挡板,弹簧测力套筒,作业,1、课时学案 2、随堂训练,课时二 匀速圆周运动总结 几种典型题型,匀速圆周运动总结,1.定义：,物体沿圆周运动，线速度大小处处相等,2.特点：, 角速度w、周期T、转速n恒定不变 v、Fn、an 大小不变，方向时刻改变（变量）,3.性质：,变加速曲线运动 或非匀变速曲线,4.条件：,F合大小不变、方向始终与V垂直、指向圆心,5.所有公式：,7.解题方法和步骤,明确研究对象 明确轨迹、圆心位置、半径 求出F合或Fn 用牛二定律和圆周运动的运动学公式解题 求解、分析,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,6、向心力的来源,几个典型的圆周运动,1.万有引
6、力提供向心力,2.弹力提供向心力,3.摩擦力提供向心力,4.合外力提供向心力,F合F引,Fn,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,1.万有引力提供向心力,这些物体为什么会做圆周运动？,2.弹力提供向心力,竖直方向上FNG，故F 即为合力,F合F,Fn,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,导学P27-7,A球向心力来源？,B球向心力来源？,轻杆对A球的拉力,B球两端轻杆对B球的拉力,A、B两球具有相同的物理量是什么？,角速度,练习2,3.摩擦力提供向心力,物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动,竖直方向：FNmg 水平方向：F合=F静=m2r,回顾：A、B一起向左加速，分析A的受力情况。,谁充当向心力
7、？,静摩擦力指向圆心,4.合外力提供向心力,m,竖直方向：FT cosmg 水平方向：F合=m2l sin,竖直方向：F升 cosmg 水平方向：F合=m2r,质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成角，则以下正确的是( ) A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 B.摆球只受重力、拉力的作用 C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mg tg D.摆球做匀速圆周运动的周期为,B C D,练习一：,练习一,F合=mgtgn,F向=mr2=mr(2/T)2r= L sin ,小球在水平面内做匀速圆周运动，其合力必沿水平方向指向圆心，大小应等于小球做匀速圆周运
8、动所需的向心力。即绳的拉力F与重力的合力沿水平方向，由平行四边形定则可得,由F向= F合，联立上述各式可得,练习一解答,4.合外力提供向心力,竖直方向：FN cosmg 水平方向：F合=m2r,竖直方向：FN cosmg 水平方向：F合=m2 R sin,导学P8-8,结论：角速度增大时，摩擦力不变，弹力增大,课时三 变速圆周运动,思考,速度增大的圆周运动,变速圆周运动,速度减小的圆周运动,匀速圆周运动所受的合力充当向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？,当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。,切向力Ft ：垂直半
9、径方向的合力 向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）的合力,产生切向加速度，改变速度的大小,产生向心加速度，改变速度的方向,分析向心力来源的思路,3、进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力,2、确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置,1、明确研究对象,一般曲线运动,运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动。,一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？,把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。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。在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。,作业,赢在45分钟练课后拓展,
