《向心力》圆周运动(完美)优质课件(第2课时对向心力概念的理解及表达式的应用)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/4/30,#,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/4/30,#,向心力,第,2,课时,对,向心力概念的理解及表达式的应用,核心素养目标,物理观念,向心力表达式的理解。,科学思维,通过实验会分析向心力的来源，掌握向心力大小的表达式并会应用公式进行计算，会分析简单情境中的向心力的来源和向心力的应用。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),核心要点一向心力来源分析,问题探究,1.,如图所示，滑冰运动员转弯时什么力充当向心力？,答案,地面对运动员的摩擦力充当向心力。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),2.,如图所示，小球绕,O,在水平面内做匀速圆周运动，可以说小球受重力、绳的拉力和指向,O,的向心力吗？,答案,不能，向心力是按效果命名的力，物体实际受到的沿半径方向的合力即为向心力，不是另外受到的某一个力。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),探究归纳,1,.,向心力的来源,向心力是从力的作用效果命名的，它不是物体受到的力，可以由重力、弹力等各种性质的力，或者是几个力的合力、某个力的分力提供。当物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力；当物体做变速圆周运动时，合外力指向圆心的分力提供向心力。,2,.,常见的几个实例分析,(1),重力,(,万有引力,),提供向心力,如地球卫星绕地球做圆周运动。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),(2),弹力提供向心力,如图所示，在光滑水平面上，将绳子的一端系在,O,点，绳子另一端系一小球，使小球在水平面上做匀速圆周运动，则小球做匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力,(,弹力,),提供。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),(3),静摩擦力提供向心力如图所示，木块随圆盘一起在水平面内运动，即做匀速圆周运动，其向心力由静摩擦力提供。木块相对圆盘的运动趋势方向是沿半径背离圆心，静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。,(4),合力提供向心力如图所示，汽车过拱桥时，经最高点时其向心力由重力和支持力的合力提供。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),(5),向心力由某一力的分力提供如图所示，小球做圆锥摆运动，绳的拉力可分解为水平分力,F,1,和竖直分力,F,2,，则向心力可认为由绳拉力的水平分力提供，当然也可以认为是由重力和绳的拉力的合力提供。,【特别提示】,对于匀速圆周运动，向心力是做圆周运动的物体所受的合力，其大小恒定。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),试题案例,例,1,(,多选,),如图所示，一小球用细绳悬挂于,O,点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以,O,点为圆心做圆周运动，提供运动中小球所需,的是,(,),A.,绳的拉力,B.,重力和绳拉力的合力,C.,重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力,D.,绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力,向心力,沿半径方向上的合力,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),答案,CD,解析,分析向心力来源时沿着半径方向求合力即可，注意作出正确的受力分析图。如图所示，对小球进行受力分析，它受到重力和绳子的拉力作用，向心力是指向圆心方向的合力。因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力。故选项,C,、,D,正确。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),针对训练,1,如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球的向心力由以下哪个力提供,(,),A.,重力,B.,支持力,C.,重力和支持力的合力,D.,重力、支持力和摩擦力的合力,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),解析,小球受到竖直向下的重力作用和垂直于漏斗壁向上的支持力作用，两者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，选项,C,正确。,答案,C,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),核心要点二向心力表达式的理解及应用,问题探究,如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为,4 rad/s,，盘面上距离圆盘中心,0.1 m,的位置有一个质量为,0.1 kg,的小物体随圆盘一起转动。则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为多少？,答案,小物体所需要的向心力为,F,m,2,r,将,4 rad/s,，,r,0.1 m,，,m,0.1 kg,，代入得,F,0.16 N,。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),探究归纳,1,.,向心力大小,2,.,向心力的方向,无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力。,3,.,向心力的作用效果,改变线速度的方向，由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),试题案例,例,2,(,多选,),一质点沿螺旋线自外向内运动，如图所示。已知其走过的,则关于该质点的运动，下列说法正确的是,(,),A.,质点运动的线速度越来越大,B.,质点运动的向心力越来越大,C.,质点运动的角速度越来越大,D.,质点所受的合外力不变,弧长,s,与时间,t,成正比,。,隐含：质点的线速度大小不变,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),答案,BC,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),针对训练,2,(,多选,),如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为,m,1,、,m,2,的小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，两小球与横杆不发生相对滑动，下列说法正确的是,(,),A.,两小球的速率一定相等,B.,两小球的角速度一定相等,C.,两小球的向心力一定相等,D.,两小球到转轴的距离与其质量成反比,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),答案,BCD,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),核心要点三匀速圆周运动的特点及解题方法,1.,质点做匀速圆周运动的条件：,合力的大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。匀速圆周运动仅是速度的方向变化而速度大小不变的运动，所以向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合力。,2,.,匀速圆周运动的三个特点,(1),线速度大小不变、方向时刻改变。,(2),角速度、周期、频率都恒定不变。,(3),向心力的大小都恒定不变，但方向时刻改变。,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),3,.,解答匀速圆周运动问题的方法,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),试题案例,例,3,长为,L,的细线，拴一质量为,m,的小球，一端固定于,O,点，让其在水平面内做,(,这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为,g,),，如图所示。当细线与竖直方向的夹角是,时，求：,(1),线的拉力,F,大小；,(2),小球运动的线速度的大小；,(3),小球运动的角速度及周期各是多少。,匀速圆周运动,合力一定指向圆心,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),【审题指导】,(1),要讨论以上几个问题，应该选择的研究对象是谁？,(2),研究对象做圆周运动的轨道平面、圆心、半径是怎样的？,(3),研究对象受到几个力作用？哪些力提供向心力？,(4),解决此问题用到的规律和方法有哪些？如何把向心力和圆周运动知识结合起来？,向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课件,(,第,2,课时对向心力概念的理解及表达式的应用,),向心力,圆周运动,PPT,优质课