研究勻速圓周運動的規(guī)律課件

2.2研究勻速圓周運動的規(guī)律2.2研究勻速圓周運動的規(guī)律11．知道勻速圓周運動是變速運動，存在加速度；知道什么是向心力，理解它是一種效果力。2．理解勻速圓周運動的加速度方向指向圓心，所以又叫做向心加速度；知道向心力、向心加速度大小與哪些因素有關。3.知道向心力、向心加速度公式的確切含義，并能用來進行計算。4.結合向心力理解向心加速度，理解變速圓周運動中合外力與向心力的關系。1．知道勻速圓周運動是變速運動，存在加速度；知道什么是向心力2勻速圓周運動：在相等時間內(nèi)通過的圓弧長度相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。vvvo復習回顧勻速圓周運動：在相等時間內(nèi)通過的圓弧長度相等的圓周運動叫做勻31.勻速圓周運動的速度特點是：線速度大小不變或角速度不變。2.勻速圓周運動是變速運動復習回顧圓周運動的線速度方向沿著圓周的切線方向，方向是不斷變化的，故勻速圓周運動是變速運動，一定具有加速度。1.勻速圓周運動的速度特點是：線速度大小不變或角速度不變4勻速圓周運動的速度大小不變，故加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，所以加速度的方向必定和速度方向垂直，否則其沿速度方向分量就會導致速度大小發(fā)生變化。亦即勻速圓周運動的加速度方向一定沿著半徑指向圓心。想一想說一說勻速圓周運動加速度的特點是什么？勻速圓周運動的速度大小不變，故加速度只改變速度的方向5vAovAvBΔv一、向心加速度vBvAovAvBΔv一、向心加速度vB6αABθθ加速度的方向與△v方向相同，于是可知A點瞬時加速度與A點瞬時速度垂直，方向指向圓心。在△t→0時a=△v/△t的極限值就是A點的瞬時加速度，△t取值越小時，θ越小，越接近于0，α越大，越接近于90°，當△t→0時，α=90°，△v與vA垂直。αABθθ加速度的方向與△v方向相同，于是可知A點瞬7αABθθ當△t→0時，又△t→0時其中可得αABθθ當△t→0時，又△t→0時其中可得8推理過程推理過程9一、向心加速度1.定義：做勻速圓周運動物體的加速度由于指向圓心，又叫做向心加速度2.公式：3.單位：m/s2

4.方向：指向圓心5.意義：描述物體做圓周運動的線速度方向變化的快慢一、向心加速度1.定義：做勻速圓周運動物體的加速度2.公式10討論與交流從公式a=v2/r看,向心加速度與圓周運動的半徑成反比；從公式a=ω2r看，向心加速度與半徑成正比，這兩個結論是否矛盾？討論與交流從公式a=v2/r看,向心加速度與圓周運111.做圓周運動的物體受力嗎？2.做圓周運動的物體的受力有什么特點？3.受力的方向和大小如何確定？探究與交流1.做圓周運動的物體受力嗎？探究與交流12二、向心力大?。悍较颍嚎偸桥c速度方向垂直，始終指向圓心。勻速圓周運動的物體所受的合外力稱作向心力。由牛頓第二定律和向心加速度特點可知：二、向心力大?。悍较颍嚎偸桥c速度方向垂直，始終指向圓心。13演示實驗演示實驗14拉力的方向指向圓心，與速度方向垂直，且不斷變化。拉力的方向指向圓心，與速度方向垂直，且不斷變化。155.注意：向心力是根據(jù)作用效果命名的力。向心力的來源可以是一個力，也可以是幾個力的合力，也可以是某個力的分力。做勻速圓周運動的物體受到的指向圓心的合力。1.定義：3.方向：總指向圓心，與速度垂直，方向不斷變化。4.效果：只改變速度方向，不改變速度大小。2.大?。?.注意：向心力是根據(jù)作用效果命名的力。向心力的來源16GTFθ實例分析GTFθ實例分析17三、實驗驗證向心力公式皮帶傳動，邊緣上各點線速度大小相等。三、實驗驗證向心力公式皮帶傳動，邊緣上各點線速度大小相等。18實驗方法：控制變量法保持r、m一定Fn與ω的關系保持m、ω一定Fn與r的關系保持r、ω一定Fn與m的關系實驗方法：控制變量法保持r、m一定Fn與ω的關系保持m、ω19實驗過程實驗過程20保持r、m一定Fn∝ω2保持m、ω一定Fn∝r保持r、ω一定Fn∝mFn＝kmω2rFn＝mω2r實驗結果保持r、m一定Fn∝ω2保持m、ω一定Fn∝r保持r、ω21關于變速圓周運動的物體所受的力FFnFtFt是切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小Fn是向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向關于變速圓周運動的物體所受的力FFnFtFt是切向分力，它產(chǎn)221、下列關于向心加速度的說法中，正確的是()A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化A1、下列關于向心加速度的說法中，正確的是()A232、如圖所示，小物體A與水平圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則A的受力情況是（）A．受重力、支持力B．受重力、支持力和指向圓心的摩擦力C．受重力、支持力、向心力、摩擦力D．以上均不正確B2、如圖所示，小物體A與水平圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做243、甲乙兩物體都做勻速圓周運動,其質(zhì)量之比為1∶2,轉動半徑之比為1∶2,在相同時間內(nèi)甲轉過4周，乙轉過3周.則它們的向心力之比為（）A.1∶4B.2∶3C.4∶9 D.9∶16C3、甲乙兩物體都做勻速圓周運動,其質(zhì)量之比為1∶2,轉動半徑254、把一個小球放在漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面內(nèi)做勻速圓周運動，若小球轉動的角速度為ω，如圖漏斗壁的傾角為α，試求小球做圓周運動的半徑。解析：小球受力分析如圖，向心力由重力G和支持力F的合力提供，由牛頓第二定律，有GFF合Fn=mgtanα=mrω2解得：r=gtanα/ω2α4、把一個小球放在漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁26向心力向心加速度向心力向心加速度27不滅的信心是通向成功彼岸的燈塔。不滅的信心是通向成功彼岸的燈塔。282.2研究勻速圓周運動的規(guī)律2.2研究勻速圓周運動的規(guī)律291．知道勻速圓周運動是變速運動，存在加速度；知道什么是向心力，理解它是一種效果力。2．理解勻速圓周運動的加速度方向指向圓心，所以又叫做向心加速度；知道向心力、向心加速度大小與哪些因素有關。3.知道向心力、向心加速度公式的確切含義，并能用來進行計算。4.結合向心力理解向心加速度，理解變速圓周運動中合外力與向心力的關系。1．知道勻速圓周運動是變速運動，存在加速度；知道什么是向心力30勻速圓周運動：在相等時間內(nèi)通過的圓弧長度相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。vvvo復習回顧勻速圓周運動：在相等時間內(nèi)通過的圓弧長度相等的圓周運動叫做勻311.勻速圓周運動的速度特點是：線速度大小不變或角速度不變。2.勻速圓周運動是變速運動復習回顧圓周運動的線速度方向沿著圓周的切線方向，方向是不斷變化的，故勻速圓周運動是變速運動，一定具有加速度。1.勻速圓周運動的速度特點是：線速度大小不變或角速度不變32勻速圓周運動的速度大小不變，故加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，所以加速度的方向必定和速度方向垂直，否則其沿速度方向分量就會導致速度大小發(fā)生變化。亦即勻速圓周運動的加速度方向一定沿著半徑指向圓心。想一想說一說勻速圓周運動加速度的特點是什么？勻速圓周運動的速度大小不變，故加速度只改變速度的方向33vAovAvBΔv一、向心加速度vBvAovAvBΔv一、向心加速度vB34αABθθ加速度的方向與△v方向相同，于是可知A點瞬時加速度與A點瞬時速度垂直，方向指向圓心。在△t→0時a=△v/△t的極限值就是A點的瞬時加速度，△t取值越小時，θ越小，越接近于0，α越大，越接近于90°，當△t→0時，α=90°，△v與vA垂直。αABθθ加速度的方向與△v方向相同，于是可知A點瞬35αABθθ當△t→0時，又△t→0時其中可得αABθθ當△t→0時，又△t→0時其中可得36推理過程推理過程37一、向心加速度1.定義：做勻速圓周運動物體的加速度由于指向圓心，又叫做向心加速度2.公式：3.單位：m/s2

4.方向：指向圓心5.意義：描述物體做圓周運動的線速度方向變化的快慢一、向心加速度1.定義：做勻速圓周運動物體的加速度2.公式38討論與交流從公式a=v2/r看,向心加速度與圓周運動的半徑成反比；從公式a=ω2r看，向心加速度與半徑成正比，這兩個結論是否矛盾？討論與交流從公式a=v2/r看,向心加速度與圓周運391.做圓周運動的物體受力嗎？2.做圓周運動的物體的受力有什么特點？3.受力的方向和大小如何確定？探究與交流1.做圓周運動的物體受力嗎？探究與交流40二、向心力大?。悍较颍嚎偸桥c速度方向垂直，始終指向圓心。勻速圓周運動的物體所受的合外力稱作向心力。由牛頓第二定律和向心加速度特點可知：二、向心力大?。悍较颍嚎偸桥c速度方向垂直，始終指向圓心。41演示實驗演示實驗42拉力的方向指向圓心，與速度方向垂直，且不斷變化。拉力的方向指向圓心，與速度方向垂直，且不斷變化。435.注意：向心力是根據(jù)作用效果命名的力。向心力的來源可以是一個力，也可以是幾個力的合力，也可以是某個力的分力。做勻速圓周運動的物體受到的指向圓心的合力。1.定義：3.方向：總指向圓心，與速度垂直，方向不斷變化。4.效果：只改變速度方向，不改變速度大小。2.大?。?.注意：向心力是根據(jù)作用效果命名的力。向心力的來源44GTFθ實例分析GTFθ實例分析45三、實驗驗證向心力公式皮帶傳動，邊緣上各點線速度大小相等。三、實驗驗證向心力公式皮帶傳動，邊緣上各點線速度大小相等。46實驗方法：控制變量法保持r、m一定Fn與ω的關系保持m、ω一定Fn與r的關系保持r、ω一定Fn與m的關系實驗方法：控制變量法保持r、m一定Fn與ω的關系保持m、ω47實驗過程實驗過程48保持r、m一定Fn∝ω2保持m、ω一定Fn∝r保持r、ω一定Fn∝mFn＝kmω2rFn＝mω2r實驗結果保持r、m一定Fn∝ω2保持m、ω一定Fn∝r保持r、ω49關于變速圓周運動的物體所受的力FFnFtFt是切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小Fn是向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向關于變速圓周運動的物體所受的力FFnFtFt是切向分力，它產(chǎn)501、下列關于向心加速度的說法中，正確的是()A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化A1、下列關于向心加速度的說法中，正確的是()A512、如圖所示，小物體A與水平圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則A的受力情況是（）A．受重力、支持力B．受重力、支持力和指向圓心的摩擦力C．受重力、支持力、向心力、摩擦力D．以上均不正確B2、如圖所示，小物體A與水平圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做523、甲乙兩物體都做勻速圓周運動,其質(zhì)量之比為1∶2,轉動半徑之比為1∶2,在相同時間內(nèi)甲轉過4周，乙轉過3周.則它們的向心力之比為（）A.1∶4B.2∶3C.4∶9 D.9∶16C3、甲乙兩物體都做勻速圓周運動,其質(zhì)量之比為1∶2