高中物理必修2向心力2 ppt.ppt

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1、向心力向心力2021/8/11 星期三11、向心力定义、向心力定义：做匀速圆周运动的物体所受到的做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆指向圆心心的的合外力合外力。2、特点：、特点：向心力的作用：向心力的作用：只改变线速度的方向只改变线速度的方向（或产生向心（或产生向心加速度）加速度）方向方向时刻发生变化时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向（始终指向圆心且与速度方向垂直垂直）向心力是根据力的作用向心力是根据力的作用效果效果来来命名命名的，它不是具的，它不是具有确定性质的某种力。有确定性质的某种力。向心力通常由重力、弹力、摩擦向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的力中的某一个力某一个力，或，或几个力的合

2、力几个力的合力所提供。所提供。2021/8/11 星期三2向心力的大小向心力的大小F与物体质量与物体质量m、圆周、圆周半径半径r和角速度和角速度都有关系：都有关系：公式：公式：Fm r2根据根据 推导向心力的另一表达式：推导向心力的另一表达式：2021/8/11 星期三3变速圆周运动的向心力FtFnFO链球运动链球运动2021/8/11 星期三4匀速圆周运动OFFnFtvGGN NF F变速圆周运动合外力全部提供向心力合外力部分提供向心力2021/8/11 星期三5图图2例：下列物体做匀速圆周运动时，向心力分例：下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？别由什么力提供？、人造地球卫星绕

3、地球运动时；、人造地球卫星绕地球运动时；万有引力万有引力小球在光滑的水平桌面上运动；小球在光滑的水平桌面上运动；(如图如图1)小球在水平面内运动；小球在水平面内运动；(如图如图2)图图1细绳的拉力细绳的拉力小球重力和绳拉力的合力小球重力和绳拉力的合力2021/8/11 星期三6例：下列物体做匀速圆周运动时，向心力分例：下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？别由什么力提供？玻璃球沿碗玻璃球沿碗(透明透明)的内壁在水平面内运动；的内壁在水平面内运动；(如如图图3)(不计摩擦不计摩擦)使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没

4、有相对滑动。圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。(如图如图4)图图3图图4小球重力和内壁支持力的合力小球重力和内壁支持力的合力台面的静摩擦力台面的静摩擦力2021/8/11 星期三7三、生活中的向心力三、生活中的向心力在水平湿滑的道路上转弯时，无论在水平湿滑的道路上转弯时，无论是骑车还是驾车，都要是骑车还是驾车，都要减速减速行使；行使；在高速公路和铁轨的弯道处，路基在高速公路和铁轨的弯道处，路基都要设计成都要设计成倾斜倾斜的。的。思考下列的问题：思考下列的问题：2021/8/11 星期三10汽车汽车水平路面转弯水平路面转弯时的向心力时的向心力F向向=f静静=mv2/rvf静静汽车转弯时的向心力

5、是谁提供的，实际汽车转弯时的向心力是谁提供的，实际上是什么力？上是什么力？由地面提供的，实际是静摩擦力由地面提供的，实际是静摩擦力2021/8/11 星期三11汽车在汽车在倾斜路面转弯倾斜路面转弯时的向心力时的向心力由于重力由于重力mg和地面的支持力和地面的支持力N不在在条直线上，不在在条直线上，就产生了一个合力就产生了一个合力F，这个力就是提供给汽车做这个力就是提供给汽车做圆周运动所需的向心力圆周运动所需的向心力所以：车速越快，弯所以：车速越快，弯道半径越小，需要的道半径越小，需要的向心力就越大，倾斜向心力就越大，倾斜的角度也越的角度也越_。大大F=mgtan=mv2/r2021/8/11

6、星期三12讨论与交流讨论与交流如图，取一条细绳，一端如图，取一条细绳，一端系一个小球，另一端用手系一个小球，另一端用手挥动细绳，使小球做匀速圆周运动，小球受几个力挥动细绳，使小球做匀速圆周运动，小球受几个力的作用？可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力的作用？可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力的作用吗？为什么？三个力的作用吗？为什么？不可以不可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力的作用。的作用。因为向心力是根据力的作用效果来命名的一种力，因为向心力是根据力的作用效果来命名的一种力，通常由重力、弹力、摩擦力中的通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力某

7、一个力，或，或几个几个力的合力力的合力所提供。所提供。所以小球只受所以小球只受两个力两个力，重力和绳的拉力，重力和绳的拉力mgT2021/8/11 星期三13讨论与交流讨论与交流如图，取一条细绳，一端系一个小球，如图，取一条细绳，一端系一个小球，另一端用手挥动细绳，使小球做匀速圆另一端用手挥动细绳，使小球做匀速圆周运动，小球受几个力的作用？可以说周运动，小球受几个力的作用？可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力的作用吗？为什么？力的作用吗？为什么？小球需要的向心力多大？小球需要的向心力多大？mgTF合合F向向=F合合=mgcot2021/8/11 星期三1

8、4长为长为0.2米的绳子一端系着一质量为米的绳子一端系着一质量为1千克的千克的木块在光滑水平面上绕绳子的另一端木块在光滑水平面上绕绳子的另一端O以以2m/s的速度作匀速圆周运动，求；的速度作匀速圆周运动，求；1)、物体的加速度、物体的加速度2)、若增加转速，木块的加速度和所受的拉、若增加转速，木块的加速度和所受的拉力如何变化？力如何变化？3)、如果转速和绳长不变，则木块的质量减、如果转速和绳长不变，则木块的质量减轻为原来的一半，则它的线速度如何变化？轻为原来的一半，则它的线速度如何变化？20m/sF=mr2=mr(2n)2=42mrn2变大变大V=r=r2n所以线速度不变所以线速度不变2021/8/11 星期三15如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位置后如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位置后由静止释放，在由静止释放，在P点有钉子阻止点有钉子阻止OP部分的细部分的细线移动，当单摆运动到此位置受阻时线移动，当单摆运动到此位置受阻时A摆球的线速度突然增大摆球的线速度突然增大 B摆球的角速度突然增大摆球的角速度突然增大C摆球的向心加速度突然增大摆球的向心加速度突然增大 D摆线的张力突然增大摆线的张力突然增大BCD2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17