第二节-向-心-力课件

第二章第二章 圆周运动圆周运动 第二节向心力第二节向心力重点、难点：重点、难点：向心力、向心加速度概念的理解向心力、向心加速度概念的理解，运用牛运用牛顿定律定律解决生活中解决生活中圆周运周运动的的问题 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接一、向心力一、向心力预习篇预习篇1定义：做匀速圆周运动的物体受到沿半径指向圆心的定义：做匀速圆周运动的物体受到沿半径指向圆心的_，叫向心力，叫向心力2方向：向心力的方向沿半径指向方向：向心力的方向沿半径指向_，始终和质点运动，始终和质点运动的方向的方向_，其方向不断变化，向心力是变力，其方向不断变化，向心力是变力3作用效果：向心力只改变速度的方向，不改变速度的作用效果：向心力只改变速度的方向，不改变速度的_合外力合外力圆心圆心垂直垂直大小大小 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接预习篇预习篇4大小：大小：(1)实验探究：利用如图所示的实验，采用实验探究：利用如图所示的实验，采用_探究影探究影响向心力大小的因素响向心力大小的因素保持小球的质量保持小球的质量m和半径和半径r不变，探究向心力不变，探究向心力F与角速度与角速度的关的关系，则当系，则当增大时，增大时，F_，即，即F.控制变量法控制变量法增大增大 预 习 篇 考 点 篇 栏目链接保持小球的质量保持小球的质量m和角速度和角速度不变，探究向心力不变，探究向心力F与半径与半径r的关的关系，则当系，则当r增大时，增大时，F_，即，即Fr.保持小球的角速度保持小球的角速度和半径和半径r不变，探究向心力不变，探究向心力F与质量与质量m的关的关系，则当系，则当m增大时，增大时，F_，即，即Fm.(2)结论：总结实验结论可得：结论：总结实验结论可得：F_，由关系式，由关系式vr，可得可得F_预习篇预习篇增大增大增大增大mr2 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接二、向心加速度二、向心加速度预习篇预习篇1定义：由向心力产生的沿半径指向定义：由向心力产生的沿半径指向_方向的加速度方向的加速度2方向：与向心力的方向方向：与向心力的方向_，始终指向，始终指向_，时刻，时刻在改变在改变3大小：由牛顿第二定律大小：由牛顿第二定律Fma可得可得a_，或，或a_圆心圆心相同相同圆心圆心r2 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接三、生活中的向心力三、生活中的向心力预习篇预习篇静摩擦力静摩擦力合力合力 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇考点考点1 向心力的理解向心力的理解1定义：做匀速圆周运动的物体受到沿半径指向圆心的力做定义：做匀速圆周运动的物体受到沿半径指向圆心的力做匀速圆周运动的物体速度大小不变，而方向时刻改变，必受到一个只匀速圆周运动的物体速度大小不变，而方向时刻改变，必受到一个只改变速度方向不改变速度大小的力，这个力与速度方向垂直且指向圆改变速度方向不改变速度大小的力，这个力与速度方向垂直且指向圆心，由于这个力指向圆心，所以叫作向心力心，由于这个力指向圆心，所以叫作向心力2向心力的来源：向心力是根据力作用的效果命名的，是效果向心力的来源：向心力是根据力作用的效果命名的，是效果力力 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇(1)做匀速圆周运动物体受到的向心力：做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动物体受到的向心力：做匀速圆周运动的物体受到的向心力是物体所受的合外力，可以是重力、弹力、摩擦力等各受到的向心力是物体所受的合外力，可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个不同性质的力的合力，或者某个力的分力种性质的力，也可以是几个不同性质的力的合力，或者某个力的分力(2)非非匀匀速速圆圆周周运运动动的的向向心心力力：若若物物体体在在做做圆圆周周运运动动过过程程中中速速度度的的大大小小变变化化，则则其其所所受受的的合合外外力力与与速速度度方方向向不不垂垂直直，可可以以把把合合力力分分解解为为垂垂直直速速度度和和平平行行速速度度方方向向的的分分力力，平平行行于于速速度度方方向向(切切线线方方向向)的的力力只只改改变变速速度度的的大大小小，而而垂垂直直于于速速度度方方向向的的力力则则只只改改变变速速度度的的方方向向，垂垂直直于于速速度度方方向向的的这这个个分分力力就就是是向向心心力力，它它是是根根据据力力的的作作用用效效果果命命名名的的 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇特别提醒：特别提醒：(1)在匀速在匀速圆周运周运动中中，物体所受的合外力一定物体所受的合外力一定指向指向圆心心，充当向心力充当向心力，非匀速非匀速圆周运周运动的合外力不指向的合外力不指向圆心心，合合外力沿半径方向的分力外力沿半径方向的分力为向心力向心力(2)任何情况的任何情况的圆周运周运动，向心力的方向一定指向向心力的方向一定指向圆心心，向向心力是做心力是做圆周运周运动的物体需要的一个指向的物体需要的一个指向圆心的力心的力，而不是物体又而不是物体又受到一个新的力受到一个新的力 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇在物体随筒一起转动的过程中受到重力、支持力在物体随筒一起转动的过程中受到重力、支持力及静摩擦力的作用，其中支持力指向物体做匀速圆周运动的圆心，及静摩擦力的作用，其中支持力指向物体做匀速圆周运动的圆心，弹力提供向心力，弹力提供向心力，B选项正确选项正确解析解析 B答案答案考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接u变式训练变式训练考点篇考点篇C 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接小物块随转盘同步做匀速圆周运动过程中受重力、小物块随转盘同步做匀速圆周运动过程中受重力、支持力及静摩擦力的作用，其中静摩擦力指向圆心，提供向心力，支持力及静摩擦力的作用，其中静摩擦力指向圆心，提供向心力，C选项正确选项正确解析解析考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇小球小球A在水平面内做匀速圆周运动时受到重力和拉在水平面内做匀速圆周运动时受到重力和拉力，两个力合力指向水平上的圆心提供向心力力，两个力合力指向水平上的圆心提供向心力D选项正确选项正确解析解析 D答案答案 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇小结：小结：(1)向心力可以是重力、向心力可以是重力、弹力、摩擦力等不同性力、摩擦力等不同性质的某一的某一个力个力，也可以是多个不同性也可以是多个不同性质的合力或合力的分力的合力或合力的分力，它是一种效果力它是一种效果力，在做受力分析在做受力分析时，不要附加上不要附加上“向心力向心力”(2)向心力只改向心力只改变速度的方向速度的方向，不改不改变速度的大小速度的大小，始始终与速度与速度方向垂直方向垂直，做匀速做匀速圆周运周运动的物体受到的向心力的方向是的物体受到的向心力的方向是时刻刻变化的化的，所以匀速所以匀速圆周运周运动是一种是一种变加速运加速运动 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接u变式训练变式训练考点篇考点篇C 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇小球在水平面做匀速圆周运动时受到重力、支持小球在水平面做匀速圆周运动时受到重力、支持力，两个力合力指向水平上的圆心提供向心力力，两个力合力指向水平上的圆心提供向心力C选项正确选项正确解析解析 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点考点2 向心加速度向心加速度考点篇考点篇1定义：由向心力产生的加速度叫向心加速度物体运动的定义：由向心力产生的加速度叫向心加速度物体运动的加速度是由合力产生的，做圆周运动的物体，在向心力的作用下必然加速度是由合力产生的，做圆周运动的物体，在向心力的作用下必然产生向心加速度产生向心加速度2方向：向心加速度的方向总是与向心力的方向相同，始终方向：向心加速度的方向总是与向心力的方向相同，始终指向圆心且方向不断变化指向圆心且方向不断变化3物理意义：向心加速度始终垂直于速度的方向，它只改变物理意义：向心加速度始终垂直于速度的方向，它只改变速度的方向，所以向心加速度反映了速度方向变化的快慢速度的方向，所以向心加速度反映了速度方向变化的快慢 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇5对非匀速圆周运动中的向心加速度的理解：做非匀速圆对非匀速圆周运动中的向心加速度的理解：做非匀速圆周运动的物体速度大小也在变化，物体受的合力不是指向圆心，其周运动的物体速度大小也在变化，物体受的合力不是指向圆心，其向心加速度是合力沿指向圆心方向的分力产生，但向心加速度的计向心加速度是合力沿指向圆心方向的分力产生，但向心加速度的计算及性质与匀速圆周运动一致，公式中的线速度是对应时刻的瞬时算及性质与匀速圆周运动一致，公式中的线速度是对应时刻的瞬时速度速度 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇向心加速度始终垂直于速度的方向，只改变速度向心加速度始终垂直于速度的方向，只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以，向心加速度描述线速度方向的方向，不改变速度的大小，所以，向心加速度描述线速度方向变化的快慢，变化的快慢，A正确，正确，B错误；由向心加速度的公式可知，当线错误；由向心加速度的公式可知，当线速度一定时，向心加速度与半径成反比，而当角速度一定时，向速度一定时，向心加速度与半径成反比，而当角速度一定时，向心加速度与半径成正比，所以心加速度与半径成正比，所以C、D选项都错误选项都错误解析解析 A答案答案 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接u变式训练变式训练考点篇考点篇3(2013湛江市高一期末湛江市高一期末)在匀速圆周运动中，下列关于向在匀速圆周运动中，下列关于向心加速度的说法，正确的是心加速度的说法，正确的是()A向心加速度的方向保持不变向心加速度的方向保持不变B向心加速度是恒定的向心加速度是恒定的C向心加速度的大小不断变化向心加速度的大小不断变化D向心加速度的方向始终与速度的方向垂直向心加速度的方向始终与速度的方向垂直D 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇向心加速度的方向始终垂直于速度方向，而速度向心加速度的方向始终垂直于速度方向，而速度方向时刻变化，所以向心加速度的方向也时刻变化，方向时刻变化，所以向心加速度的方向也时刻变化，A选项错误，选项错误，D选项正确；匀速圆周运动的速度大小不变，由向心加速度的公选项正确；匀速圆周运动的速度大小不变，由向心加速度的公式可知向心加速度的大小不变，式可知向心加速度的大小不变，B、C选项错误选项错误解析解析 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点考点3 生活中的圆周运动生活中的圆周运动考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇解析解析答案答案 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇小结：小结：物体在水平面内做匀速物体在水平面内做匀速圆周运周运动时，物体所受的合外物体所受的合外力提供向心力力提供向心力，所以合外力的方向所以合外力的方向应指向指向圆心在分析此心在分析此类问题时，注意在正确注意在正确进行受力分析的基行受力分析的基础上上，抓住合外力指向抓住合外力指向圆心的特点心的特点进行合成行合成，再根据牛再根据牛顿定律列方程求解定律列方程求解 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇u变式训练变式训练C 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇解析解析 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇例例5 (2014佛山中大附中高一佛山中大附中高一)(双选双选)如图所示，汽车以一定的速如图所示，汽车以一定的速率运动，当它通过凸形拱桥的最高点率运动，当它通过凸形拱桥的最高点A，水平路面，水平路面B及凹形桥最低点及凹形桥最低点C时的压力大小分别为时的压力大小分别为FA、FB与与FC，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()AFA、FB与与FC大小均等于汽车所受到的重力大小大小均等于汽车所受到的重力大小BFA小于汽车所受到的重力小于汽车所受到的重力CFA、FB与与FC大小均不等于汽车所受到的重力大小大小均不等于汽车所受到的重力大小DFC大于汽车所受到的重力大于汽车所受到的重力 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇解析解析 BD答案答案 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇在在轻杆或管的杆或管的约束束类问题中中，上述的上述的“临界速度界速度”是杆是杆产生拉力或支持力的条件生拉力或支持力的条件，当物体在最高点的速度大于等于当物体在最高点的速度大于等于“临界速界速度度”时，杆杆产生拉力生拉力，当速度小于当速度小于“临界速度界速度”时杆杆产生支持力生支持力 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇u变式训练变式训练 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接考点篇考点篇解析解析 见解析见解析答案答案 预预 习习 篇篇 考考 点点 篇篇 栏栏目目链链接接