向心力_优秀课件

第六节：向心力拉住绳子一端，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。观察与思考：1.做圆周运动的小球，为什么不沿直线运动？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？3.一旦线断或松手，结果如何？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。温故而知新：vTrrrvan22224mvTrmmrrvmF22224利用牛顿第二定律，大家写出向心力的公式。实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式小球受到哪些力的作用？向心力由什么力提供？想一想GF结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供F合实验：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、画有同心圆的木板、秒表、直尺rO'OθlhFTGF合3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？F合＝mgtanθ小球所需向心力Fn=mv2rm？r？v？θ？m、r、转n圈数所用时间t、l向心力演示仪——控制变量法二、向心力表达式的验证：2mrFn实验目的：验证向心力演示：控制变量法①保持ω和r相同：m1=2m2时，F1和F2的关系②保持m和r相同：ω1=2ω2时，F1和F2的关系③保持m和ω相同：r1=2r2时，F1和F2的关系1、向心力做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力。2、特点：②向心力的作用：只改变线速度的方向（或产生向心加速度）①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）③向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具有确定性质的某种力。④向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一力，或几个力的合力所提供。〖讨论与交流〗在刚才的例子中，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？不可以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、摩擦力中的某一个力，或几个力的合力所提供。所以小球只受两个力，重力和绳的拉力。O’OmgTFθLR阅读课本P24思考回答以下问题：1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？2、怎么分析研究一般的曲线运动？变速圆周运动和一般曲线运动做变速圆周运动的物体所受的力Ft切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.Fn法向分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.FnFtFV·O·vF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（可以这样理解：就是把那一段曲线尽可能的微分，直到最后近似一个圆弧，这个圆弧对应的半径即曲线上这个点的曲率半径.）.注意到这点区别之后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了.r1r2处理一般曲线运动的方法AB分析向心力来源的思路1.明确研究对象；2.确定圆周运动所在的平面，明确圆心位置；3.受力分析，指向圆心方向的合力即向心力。O小球受力分析：轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源？GFNF向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。匀速圆周运动实例分析——向心力的来源F向=F合=F物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动，小球向心力的来源?F向=F合=Ff由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力FfωOGFNFf匀速圆周运动实例分析——向心力的来源GFfFNω讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块向心力的来源?物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。匀速圆周运动实例分析——向心力的来源θ小球沿光滑的漏斗壁做圆周运动向心力：由重力和支持力的合力（或者支持力在水平方向上得分力F）提供cotFmg2vmrFθmgN匀速圆周运动实例分析——向心力的来源你知道赛道为什么这样设计吗？物理模型rvmmg2tanGNF生活场景你知道摩托转弯为什么要倾斜吗？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Fn=mv2rFn=mrω2Fn=mr4π2T2在匀速圆周运动中，合力充当向心力作业•完成学案导学的相关内容。