《第2节 科学探究：向心力》课件_高中物理_必修 第二册_鲁科版.pptxVIP

科学探究：向心力主讲人：

目录01向心力的基本概念02向心力的产生原因03向心力的计算方法04向心力的实际应用05探究向心力的方法

向心力的基本概念01

向心力定义向心力是使物体沿圆周运动路径中心方向作用的力，维持物体的圆周运动状态。向心力的物理含义01向心力的大小与物体质量、速度的平方成正比，与圆周运动半径成反比。向心力的数学表达02向心力可以由重力、弹力、摩擦力等多种力提供，关键在于力的方向指向圆心。向心力的来源03例如，卫星绕地球运行时，地球的引力就是向心力，使卫星保持轨道运动。向心力在实际中的应用04

向心力的特点向心力是由物体运动状态改变产生的，指向圆心的力，如旋转物体的绳索拉力。向心力的来源物体在做圆周运动时，必须持续受到向心力的作用，否则将沿切线方向飞出。向心力的持续性向心力的大小与物体速度的平方成正比，与圆周运动的半径成反比。向心力的大小变化

向心力的作用对象旋转物体向心力作用于任何做圆周运动的物体，使其保持在圆形路径上。人造卫星地球引力为向心力，使人造卫星围绕地球稳定运行，不偏离轨道。

向心力与圆周运动向心力是使物体沿圆周运动的力，始终指向圆心，维持物体运动轨迹。定义与作用地球同步卫星在轨道上运行时，地球对其的引力提供了必要的向心力，保持其稳定轨道。实例：卫星轨道向心力的大小可以通过公式F=mv2/r计算，其中m是物体质量，v是速度，r是半径。计算公式过山车在快速转弯时，乘客感受到的推背感是由向心力造成的，确保过山车不飞出轨道。实例：过山向心力的产生原因02

中心力的来源在天体运动中，如地球绕太阳旋转，万有引力提供了必要的向心力，维持轨道运动。万有引力的作用物体在圆周运动时，由于惯性，会试图沿切线方向移动，向心力使其保持圆周路径。旋转运动中的惯性效应

向心加速度的产生物体在圆周运动中，速度方向不断改变，产生向心加速度，使物体保持圆周路径。圆周运动中的速度变化01在旋转参考系中，物体相对于旋转中心的运动产生向心加速度，如游乐场的旋转木马。旋转参考系的效应02地球绕太阳公转时，由于太阳的引力作用，地球轨道上的运动产生向心加速度。重力场中的天体运动03

向心力与惯性力的关系惯性力是物体保持其静止状态或匀速直线运动状态的倾向，与加速度方向相反。惯性力的定义01向心力是实际作用于物体的力，使物体沿圆周运动；惯性力是虚拟力，用于非惯性参考系。向心力与惯性力的对比02在旋转参考系中，物体表现出的离心倾向可视为惯性力的一种，称为惯性离心力。惯性离心力的引入03在非惯性参考系中，向心力与惯性离心力共同作用，决定了物体的运动状态。向心力与惯性力的相互作用04

向心力的物理模型在圆周运动中，物体受到指向圆心的力，称为向心力，如卫星绕地球旋转时的引力。圆周运动中的向心力单摆或复摆运动时，摆线对摆锤的拉力提供了向心力，使摆锤持续在垂直平面内摆动。摆动中的向心力

向心力的计算方法03

向心力的计算公式基本公式向心力F=m*v^2/r，其中m是物体质量，v是速度，r是圆周运动半径。与角速度的关系向心力也可以用F=m*ω^2*r表示，ω是角速度，适用于匀速圆周运动。与周期的关系在周期性运动中，向心力F=4π^2*m*r/T^2，T是运动周期。

向心力的向量表示向心力总是指向圆周运动的中心，垂直于物体的运动方向。向心力的方向向心力的大小与物体质量、速度的平方成正比，与圆周运动的半径成反比。向心力的大小向心力的计算公式为F=mv2/r，其中m是物体质量，v是速度，r是半径。向心力的公式在游乐场的过山车中，向心力使乘客紧贴座椅，体验离心和向心的加速度变化。向心力的实例应用

向心力的数值计算向心力可以通过公式F=mv2/r计算，其中m是物体质量，v是速度，r是圆周运动的半径。使用公式F=mv2/r在某些情况下，使用角速度ω来计算向心力更为方便，公式为F=mω2r。考虑角速度ω的应用向心加速度a_c与向心力F的关系为F=ma_c，其中a_c=v2/r，可以用来计算向心力。结合向心加速度a_c

向心力的实验测定使用旋转平台实验通过旋转平台实验，可以测量物体在圆周运动中所需的向心力，验证向心力公式。0102摆动圆盘法摆动圆盘实验通过测量圆盘摆动的周期来确定向心力，适用于不同半径和速度的测试。03离心机实验利用离心机模拟圆周运动，通过改变转速和质量，测定不同条件下的向心力大小。04计算机模拟实验通过计算机模拟软件，可以设定不同的物理参数，观察并计算出物体在圆周运动中的向心力。

向心力的实际应用04

向心力在日常生活中的应用游乐场过山车过山车在高速转弯时，乘客感受到的压向座位的力就是向心力，保证了安全运行。洗衣机脱水过程洗衣机在脱水时，通过高速旋转产生向心力，将衣物中的水分甩出，达到快速干燥的效