人教版-高中物理-必修2-第五章_曲线运动第六节向心力PPt讲述.ppt

思考：1.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？ 2.能否利用实验粗略地验证向心力的表达式？ 1、知识与技能 （1）理解向心力的概念及其表达式的确切含义； （2）知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算； （3）知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。 2、过程与方法 （1）通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并具体“做一做”来理解公式的含义。 （2）进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。 3、情感、态度与价值观 （1）在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。 （2）感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。 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 r O O θ l h FT G F合 F合＝mgtanθ 小球所需向心力 Fn=m v2 r 实验探究 3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？ m？r？v？θ？ m、r、转n圈数所用时间t、h 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 注意： r O O θ l h 例：如图所示，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况是(　　) A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B.摩擦力的方向始终指向圆心O C.重力和支持力是一对平衡力 D.摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力 * * * * * * * * 必修二—第五章曲线运动 第六节 向心力 F弹 mg FN 竖直方向： FN＝mg 水平方向： F合=F弹=Fn=mω2r 几种常见的圆周运动 ω mg FN 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 r F静 竖直方向： FN＝mg 水平方向： F合=F静=Fn=mω2r G Ff FN 竖直方向： Ff＝mg 水平方向： F合=FN=Fn=mω2r 竖直方向： FT cosθ＝mg 水平方向： F合= FT sinθ=Fn=mω2l sinθ O ω O θ l m FT mg F合 O O R θ ω m 竖直方向： FN cosθ＝mg 水平方向： F合= FN sinθ=Fn=mω2 R sinθ mg FN F合 θ ω θ m O r mg FN F合 竖直方向： FN cosθ＝mg 水平方向： F合= FN sinθ=Fn= mω2r 飞机在水平面内盘旋 θ ω m 竖直方向： F升 cosθ＝mg 水平方向： F合= F升 sinθ=Fn= mω2r O r mg F合 F升 θ 例：(2014·张家口高一期中)质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，质量为M和m的小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图所示，则(　　) 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（加速度指向圆心） 2.匀速圆周运动的特点 （1）线速度大小不变、方向时刻改变 （2）角速度、周期、频率恒定不变 （3）向心加速度和向心力的大小都恒定不变，但方向时刻改变 3、分析圆周运动的步骤： （1）明确研究对象 （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 （3）进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。 四、变速圆周运动 1.因为法向分力的作用效果不改变速度大小，只改变速度方向，这是物体做圆周运动的原因，我们把这个力也叫做向心力，它产生的加速度也叫做向心加速度。切向分力产生的加速度叫做切向加速度。 2.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。 五、圆周运动的临界问题 例：原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块，另一端连接在竖直轴OO′上，小铁块放在水平圆盘上，若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持