第2节向心力与向心加速度

第,2,节：向心力和向心加速度,高一物理备课组,第四章：匀速圆周运动,2,知识回顾：,力与运动的关系,当合外力方向与运动方向共线时，变速直线运动,当合外力为零时，静止或匀速直线运动,当合外力方向与运动方向不共线时，曲线运动,做圆周运动的物体受力有什么特点？,思考,3,2.,合外力有何特点？,1.,小球受哪几个力的作用？,思考,对小球分析，受到三个外力作用，即重力,G,、桌面支持力,N,和绳子的拉力,F,，合力就是绳子的拉力,F,，始终指向圆心。,4,一、向心力,定义,:,做匀速圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫做向心力。,特点：始终指向圆心，总是与运动方向垂直,F,v,O,F,v,F,v,效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小,思考,向心力是不是等同于合外力呢？,5,V,A,F,合,匀速圆周运动,V,A,F,合,非匀速圆周运动,F,n,F,t,向心力,=,合外力,F,t,改变速度大小,F,n,改变速度方向,F,合,即,F,n,只改变速度方向,不改变速度大小,向心力 合外力,6,可以由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或者是某几个力的分力，或几个力的合力所提供。,向心力是根据效果命名的，故受力分析时向心力不存在。,向心力来源,说一说：,各图情景中向心力是由谁提供的？,7,向心力大小,（,1,）体验向心力的大小,猜想：向心力的大小可能与,有关,质量、,半径、,角速度,用细绳连接的钢球、木球各一个，拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验。,思考：向心力的大小与哪些因素有关？,8,（,2,）演示实验：用向心力演示器演示,构造：变速塔轮，长槽，短槽，弹簧测力套筒，标尺等。,9,控制变量法,保持,r,、,一定,保持,m,、,一定,保持,r,、,m,一定,实验表明：,结论：,m,越大，,F,向,越大,结论：,r,越大，,F,向,越大,结论：,越大，,F,向,越大,10,BCD,例,1,：关于向心力，下列说法正确的是,（）,A,、物体只有受到向心力的作用才可能做圆周运动,B,、向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果,命名的,C,、做匀速圆周运动的物体，受到的合外力完全充当向心,力,D,、向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体运动,速度的大小,11,向心加速度,向心力公式,:F,向,=F,合,=mr,2,根据牛顿第二定律,:F,合,=ma,由牛顿第二定律推导,大小：,方向：,始终指向圆心,物理意义：描述线速度方向变化的快慢,12,对于匀速圆周运动，合外力和向心加速度大小恒定，方向,时刻变化。对于非匀速圆周运动，线速度大小变化，可知,向心加速度大小也变化，但仍适用向心力和向心加速度公,式，不过速度指的是瞬时速度。,v,A,a,n,匀速圆周运动,v,A,a,非匀速圆周运动,a,n,a,t,a,t,描述速度大小改变快慢,a,n,描述速度方向变化快慢,a,n,描述速度方向变化的快慢,13,1.,一小球在竖直光滑的圆形轨道内做圆周运动，关于其,所受到的向心力，下列说法中正确的是（）,A.,一定指向圆心,B.,一定不指向圆心,C.,只有在轨道的最高点和最低点指向圆心,D.,以上说法都不正确,【,解析,】,选,A.,根据向心力的定义,不管是匀速圆周运动,还是非匀速圆周运动,向心力都一直指向圆心,.,故只有选项,A,正确,.,A,14,2.,物体做匀速圆周运动的条件是,(,),A.,物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度方向垂直的恒力作用,B.,物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用,C.,物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用,D.,物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度方向垂直的力的作用,D,15,3.,如图当圆筒高速旋转时，滑块可能在圆筒内壁上和接触点保持相对静止,（,1,）试分析滑块的受力情况。,=?,R,G,f,静,N,N=mr,2,f,静,=mg,N,=mg,mr,2,=mg,人恰好不掉下,（,2,）人恰好不掉下，求,的最小值？,16,1.,向心力,2.,向心加速度,