第2節(jié)向心力與向心加速度 (4).ppt

1、,向心力與向心加速度,為什么鏈球會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)呢？,復(fù)習(xí)提問(wèn),(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 的實(shí)質(zhì)是什么?,（2）那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力有何特點(diǎn)？加速度又怎樣呢？,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng),變速曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,一定受到外力,一定存在加速度,小球受哪些力？ 線的拉力方向有何特點(diǎn)？,想一想,輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,看一看,G,FN,F,小球受力分析：,O,FN與G互相平衡，所以合力為線的拉力F,F,F,F,v,v,v,O,小球受力分析：,結(jié)論：做勻速圓運(yùn)動(dòng)的小球，合外力指向圓心，與速度v始終垂直,1、定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的指向圓心的合外力，叫向心力,方向始

2、終指向圓心，并與v垂直,一、向心力,方向時(shí)刻發(fā)生變化是變力,2、特點(diǎn)：,恒力?,3.作用效果:,只改變v 的方向,不改變v 的大小,注意：,1、向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個(gè)力，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的在半徑方向分力的合力所提供,2、向心力是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，受力分析時(shí)不要把向心力當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的力,物體隨盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),木塊受到哪些力的作用？,木塊做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由什么力提供？,想一想,圓錐擺做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,想一想,結(jié)論: 向心力由拉力F和重力G的合力提供,人 造 衛(wèi) 星 繞 地 球 運(yùn) 行,二、向心力大?。?（1

3、）體驗(yàn)向心力的大小,猜想：向心力大小可能與 _ 因素有關(guān),質(zhì)量、,半徑、,角速度,（2）演示實(shí)驗(yàn)：用向心力演示器演示,方法:控制變量法,1、F與m的關(guān)系,保持r、一定,保持r、m一定,3、F與r的關(guān)系,保持m、一定,2、F與的關(guān)系,m大，F(xiàn)也大,r 大，F(xiàn)也大,大，F(xiàn)也大,結(jié)論: 向心力的大小F與物體質(zhì)量m、圓 周半徑r和角速度都有關(guān)系：,根據(jù) 推導(dǎo)向心力的另一表達(dá)式：,（1）向心加速度由誰(shuí)產(chǎn)生？方向如何？,（3）怎樣推導(dǎo)向心加速度的公式？,（2）加速度是描述速度變化快慢的物理量，那么向心加速度是描述什么的物理量？,閱讀后思考？,向心加速度是描述速度方向變化快慢的物理量,向心加速度由向心力產(chǎn)生

4、，據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律知道：這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同,三、向心加速度,推導(dǎo): 向心加速度的大小與方向,根據(jù)牛頓第二定律: F合= m a,或,a與r究竟是成正比呢，還是成反比？,想一想,例題1: 質(zhì)量為m小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度,小球受力：,豎直向下的重力G,沿繩方向的拉力T,小球的向心力：,由T和G的合力提供,解析：,L,小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:,由牛頓第二定律：,即：,例題2：上海在北緯31,求上海所在處物體繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是多大？ （設(shè)地球半徑R=6400km，cos31=0.86）,A,O,R,r,分析：首先應(yīng)明確物體做勻速圓周

5、運(yùn)動(dòng)；再確定圓周軌跡、圓心及半徑。,解析：物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度 =2 /T,O,圓周半徑:r=R cos31,故 a=r 2 = R cos31 (2 /T) 2,代入數(shù)據(jù)可得a=2.910-2m/s2,三、鞏固訓(xùn)練,1：向心加速度只改變速度的_，而不改變速度的_。,2、A、B兩球都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球質(zhì)量為B球的3倍，A球在半徑25cm的圓周上運(yùn)動(dòng)，B球在半徑16cm的圓周上運(yùn)動(dòng)，A球轉(zhuǎn)速為30r/min，B球轉(zhuǎn)速為75r/min，求A球所受向心力與B球所受向心力之比?,方向,大小,課 堂 小 結(jié),一、 向心力： 大?。?方向： 沿半徑指向圓心,是變力 特點(diǎn)： F v , 方向不斷變化 來(lái)源： 重力、彈力、摩擦力或幾個(gè)力沿半徑方向 的合力,F=mr2,二、 向心加速度: 大小: a = r2 或 方向: 沿半徑指向圓心，方向不斷 變化，是變加速運(yùn)動(dòng)。 物理意義: 表示速度方向變