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(共34張PPT)
6.2 向心力
第六章 圓周運(yùn)動(dòng)
授課人：
共2課時(shí)，第二課時(shí)從第21張PPT開始
1.理解什么是向心力，能分析向心力的來源
2.知道向心力的大小與哪些因素有關(guān)
3.知道如何通過實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究得出向心力大小與因素的具體關(guān)系，并能用向心力表達(dá)式進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)回顧
1.描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪些？
線速度
角速度
2.什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)？
如果物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等， 這種運(yùn)動(dòng)叫作勻速圓周運(yùn)動(dòng)
周期
問題
游樂場(chǎng)里有各種有趣的游戲項(xiàng)目?？?中飛椅因其刺激性而深受很多年輕人的喜愛。飛椅與人一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特點(diǎn)？
做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷變化，說明物體一定受到的合力不為零。
思考與討論
一個(gè)小球在細(xì)線的牽引下，繞光滑桌面上的圖釘做勻 速圓周運(yùn)動(dòng)。用剪刀將細(xì)線剪斷，觀察小球的運(yùn)動(dòng)。你認(rèn)為使小球做圓周運(yùn)動(dòng)的力指向何方？
忽略小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力，在桌面上做勻速圓周運(yùn) 動(dòng)的小球所受的合力為細(xì)線的拉力，拉力即為使小球做圓周運(yùn)動(dòng)的力，根據(jù)拉力的特點(diǎn)可以知道拉力的方向指向圓心。
結(jié)論：小球受的拉力指向圓心，改變小球的運(yùn)動(dòng)方向
一、向心力
大量實(shí)例都表明：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心。這個(gè)指向圓心的力就叫作向心力。
※ 向心力是指向圓心的合力。
※ 向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。
※ 向心力方向：指向圓心與速度垂直，只改變速度的方向，不改變速度的大小。
注意
一、向心力
例題：如圖所示，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)誰提供向心力？
一、向心力
例題：如圖所示，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)誰提供向心力？
如圖：拉力和重力的合力提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
二、探究向心力大小的表達(dá)式
感受向心力：
在繩子的一端拴一個(gè)小沙袋（或其他小物體），另一端握在手中。將手舉過頭頂，使沙 袋在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，沙袋所受的向心力近 似等于手通過繩對(duì)沙袋的拉力。換用不同質(zhì)量的沙袋， 并改變沙袋轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和繩的長度，感受向心力的變化。
做一做
二、探究向心力大小的表達(dá)式
通過感受發(fā)現(xiàn)：做圓 周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力的大小與物體的質(zhì)量、速度、軌道半徑等因素有關(guān)系。
二、探究向心力大小的表達(dá)式
向心力演示器的構(gòu)造：
1 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄
2和3變速塔輪
4長槽、5短槽 、6橫臂
7彈簧測(cè)力套筒、8標(biāo)尺
實(shí)驗(yàn)探究
二、探究向心力大小的表達(dá)式
原理：
勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 1，可以使變速塔輪 2 和 3 以及長槽 4 和短槽 5 隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。使小球做 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂 6 的擋板 對(duì)小球的壓力提供。球?qū)醢宓姆醋饔?力，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套 筒 7 下降，從而露出標(biāo)尺 8。根據(jù)標(biāo)尺 8 上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值。
請(qǐng)你用上面介紹的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)， 研究向心力大小與物體的質(zhì)量、速度和 軌道半徑等因素的關(guān)系。
二、探究向心力大小的表達(dá)式
控制不變量 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1 r、ω
2 m、r
3 m、ω
觀察實(shí)驗(yàn)完成表格
實(shí)驗(yàn)視頻
二、探究向心力大小的表達(dá)式
控制不變量 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1 r、ω m越大，F(xiàn)n越大，F(xiàn)n∝m
2 m、r ω越大，F(xiàn)n越大，F(xiàn)n∝ω2
3 m、ω r越大，F(xiàn)n越大，F(xiàn)n∝r
觀察實(shí)驗(yàn)完成表格
三、向心力大小
精確的實(shí)驗(yàn)表明，向心力的大小可以表示為
由：
得
由：
得
練一練
練一練
練一練
練一練
小結(jié)
一、向心力
二、探究向心力大小的表達(dá)式
三、向心力大小
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)得受力特點(diǎn)及一般分析方法。
2.掌握向心力的表達(dá)式，并能應(yīng)用向心力表達(dá)式解決一些具體問題。
知識(shí)回顧
1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，誰來提供向心力？有什么特點(diǎn)？
物體所受的合力來提供向心力，指向圓心與速度垂直，只改變速度的方向，不改變速度的大小。
2.向心力的大?。?br/>四、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)
1.變速圓周運(yùn)動(dòng)：線速度大小時(shí)刻發(fā)生變化的圓周運(yùn)動(dòng)
當(dāng)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心時(shí)，物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)
變速圓周運(yùn)動(dòng)的受力是怎樣的呢？
O
向心力：沿著半徑（或指向圓心）的合力，產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向
切向力：沿著切向方向的合力，產(chǎn)生切向加速度，只改變速度的大小
O
四、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)
O
加速圓周運(yùn)動(dòng)：物體所受合力的方向與速度方向的夾角是銳角
減速圓周運(yùn)動(dòng)：物體所受合力的方向與速度方向的夾角是鈍角
四、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)
2.一般曲線運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)，可以稱為一般的曲線運(yùn)動(dòng)。
把這條曲線分割為許多很短的小 段，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看作圓周運(yùn)動(dòng)的一部分。這樣，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來處理了
沿半徑方向的合力提供向心力
練一練
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練一練
練一練
練一練
練一練
練一練
謝謝

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