《向心力与向心加速度》1ppt课件

第 4章 匀 速 圆 周 运 动第 2节 向 心 力 与 向 心 加 速 度 直线运动同曲线运动条件F合同速度V共线F合=0,匀速直线运动或则静止F合不变,匀变速直线运动F合与速度V不共线且F合不为零F 合不变，匀变速曲线运动曲线运动 复 习 :直线运动: 什么原因导致物体做圆周运动？ 若细线突然剪断，将会看到什么现象？ O GFNF小 球 受 力 分 析 ： O受 到 的 始 终 指 向 圆 心 的 等 效 力 作 用 ， 称 为 向 心 力 。圆 周 运 动 条 件O方 向 ： 时 刻 指 向 圆 心 ， 始 终 与 速 度 方 向 垂 直 (变 量 )不 做 功 ， 只 改 变 速 度 的 方 向 ， 不 改 变速 度 的 大 小 。特 点 : 维 持 物 体 做 圆 周 运 动 .作 用 效 果 : 卫 星 绕 地 球 运 行 VF向心力源自地球对卫星的引力 fGN （ 3） 实 例 分 析向心力源自筒壁对它的压力 TG F合（ 2） 圆 锥 摆 运 动 OC的向心力源自绳对它的拉力和它受到重力的合力 玻 璃 球 沿 碗 壁 做 匀 速 圆 周 运 动 (不 考 虑 摩 擦 )向心力源自碗壁对它的支持力和它受到重力的合力 实 例 分 析 f GNA的向心力源自转盘对它的静摩擦力 小 结 :2、 向 心 力 通 常 由 重 力 、 弹 力 、 摩 擦 力 中 的 某 一 个力 来 提 供 ， 或 几 个 力 的 在 半 径 方 向 的 合 力 所 提 供 。1、 向 心 力 是 根 据 力 的 作 用 效 果 来 命 名 的 ， 实 际中 不 存 在 的 力 。 ( b )思 考 ： 是 不 是 所 有 的 圆 周 运 动 的 合 外 力 都 是向 心 力 ， 都 指 向 圆 心 呢 ？匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 力 为 物 体 受 到 的 合 外 力 ；非 匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 力 由 合 力 在 半 径 方 向 的 分力 所 提 供 ;合 力 在 切 线 方 向 的 分 力 改 变 速 度 大 小F G . FtFN （ 2） 演 示 实 验 ： 用 向 心 力 演 示 器 演 示影 响 向 心 力 大 小 因 素 ：同 m有 关 ， 同 有 关 ， 同 r有 关研 究 方 法 ： 结 论 ： 精 确 的 实 验 表 明 ： 物 体 做 圆 周 运 动需 要 的 向 心 力 与 物 体 的 质 量 成 正 比 ， 与 半径 成 正 比 ， 与 角 速 度 的 二 次 方 成 正 比 。Fn mr2 Fn mr2=mv2/r =42mr/T2=42mrf2 二 、 向 心 加 速 度1、 概 念 ： 向 心 力 产 生 的 加 速 度2、 方 向 ： 同 向 心 力 方 向 相 同 ， 总 是 垂 直 速 度 方 向 ，指 向 圆 心 ， 时 刻 变 化 是 一 个 变 量4、 意 义 ： 不 改 变 速 度 大 小 ， 用 来 描 述 线 速 度 方 向变 化 快 慢 的 物 理 量 。 匀 速 圆 周 运 动 是 加速 度 方 向 不 断 改 变的 变 加 速 运 动3、 大 小 ： rvra 22 n )44( 2222n rfrTa 向 心 力 同 向 心 加 速 度 适 用 于 变 速 圆 周 运 动 (瞬 时 值 ) 匀 速 圆 周 运 动 的 特 点线 速 度 :角 速 度 :周 期 ,频 率 ,转 速 :向 心 力 :向 心加 速 度 : 线 速 度 大 小 不 变 ,方 向 时 刻 改 变 .是 变 量 .角 速 度 大 小 方 向 都 不 变 ,是 恒 量 .周 期 ,频 率 ,转 速 (标 量 )不 变向 心 力 大 小 不 变 ,方 向 时 刻 改 变 .是 变 量 . rvmrmF 22n 向 心 加 速 度 大 小 不 变 ,方 向 时 刻 改 变 .是 变 量 .rvra 22n 1、 关 于 匀 速 圆 周 运 动 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ） A、 匀 速 圆 周 运 动 是 一 种 匀 速 运 动B、 匀 速 圆 周 运 动 是 一 种 匀 变 速 运 动C、 匀 速 圆 周 运 动 是 一 种 变 加 速 运 动D、 物 体 做 圆 周 运 动 时 其 向 心 力 不 改 变 线 速 度 的 大 小CD2、 质 量 为 m=1kg的 物 体 相 对转 盘 静 止 ， 随 盘 做 匀 速 圆 周 运动 的 角 速 度 =2rad/s,如 果 物体 到 转 盘 圆 心 的 距 离 为R=0.5m,求 物 体 做 圆 周 运 动 的向 心 加 速 度 及 其 受 到 的 静 摩 擦力 大 小 ? O课 堂 练 习 ： 3、 A、 B两 球 都 做 匀 速 圆 周 运 动 ， A球 质 量 为 B球的 3倍 ， A球 在 半 径 25cm的 圆 周 上 运 动 ， B球 在 半径 16cm的 圆 周 上 运 动 ， A球 转 速 为 30r/min， B球转 速 为 75r/min， 求 A球 所 受 向 心 力 与 B球 所 受 向心 力 之 比 ? 3、线的一端系一个重物，手执线的另一端，使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。当转速（角速度）相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动。系线碰钉子时，是钉子离重物越远线易断，还是离重物越近线易断？水什么？解：线越长越容易断。因角速度一定时，根据向心力公式 可知r越大所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断。 2mrF 离得越近越容易断。因线速度一定时，根据向心力公式 可知r越小所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断rvmF 2 请分析以下圆周运动的向心力的来源。 谢 谢 欣 赏 ！