高中物理第4章第2节向心力与向心加速度.ppt

第4章,考向一,理解教材新知,第2节,把握热点考向,应用创新演练,考向二,知识点一,知识点二,随堂基础巩固,课时跟踪训练,知识点三,1向心力做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向等效力的作用，这个力叫做向心力。2方向始终指向，总是与运动方向。3作用效果向心力只改变速度，不改变速度，因此向心力不做功。,圆心,向心力及其方向,圆心,大小,垂直,方向,向心力的来源(1)向心力可以由重力提供，如用细线拴住小球在竖直面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供，F向G，如图421(a)所示。(2)向心力可以由弹力提供，如用细线拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳的拉力T(即弹力)提供，即F向T，如图421(b)所示。,4来源向心力是根据力的命名的。它可能是重力、弹力、摩擦力或是它们的合力，也可以是某个力的分力。,作用效果,图421(3)向心力可以由摩擦力提供，如物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力提供，即F向f，如图421(c)所示。,(4)向心力可以由合力来提供，如细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球经过最低点时向心力由绳的拉力T和重力G的合力提供，即F向TG，如图421(d)所示。(5)向心力可由某个力的分力提供，如小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆的运动，向心力由绳的拉力在水平面内的分力提供，即F向F1如图421(e)所示。,特别提醒(1)对于匀速圆周运动，合外力提供物体做圆周运动的向心力。对于非匀速圆周运动，其合外力不指向圆心。(2)圆周运动的向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力。(3)向心力是按力的作用效果命名的，它不是某种性质的力。在受力分析时，要避免再另外添加一个“向心力”。,1关于向心力的说法正确的是()A物体由于做圆周运动而产生一个向心力B向心力不能改变做圆周运动物体的速度C做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心，所以是不变的D做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力,解析：向心力是根据力的作用效果命名的力，是物体做圆周运动的原因，不是物体受到的特殊力，它的作用是改变物体的速度方向，不改变速度的大小，A、B均错。向心力始终指向圆心，因此向心力的方向时刻改变，故是变力，C错。做匀速圆周运动的物体所受的合力即向心力，D对。答案：D,向心力大小探究,1实验目的探究影响向心力大小的因素。2实验方法控制变量法。3探究过程(1)m、r相同，改变角速度，则越大，向心力F就。(2)m、相同，改变半径r，则r越大，向心力F就。(3)、r相同，改变质量m，则m越大，向心力F就。,越大,越大,越大,正比,mr2,正比,2用细绳拴住一小球，在水平面上做匀速圆周运动。下列说法中正确的是()A当转速不变时，绳短易断B当角速度不变时，绳短易断C当线速度不变时，绳长易断D当周期不变时，绳长易断,答案：D,向心加速度,1定义做圆周运动的物体受到向心力的作用，那么它必然存在一个由向心力产生的加速度。这个加速度叫做。2物理意义描述线速度改变的快慢。,向心加速度,方向,2r,圆心,3关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是()A它描述的是线速度方向变化的快慢B它描述的是线速度大小变化的快慢C它描述的是角速度变化的快慢D它描述的是转速变化的快慢解析：匀速圆周运动的线速度大小和角速度都是不发生变化的，转速变化的快慢与角速度的变化快慢是对应的，所以B、C、D错误。答案：A,例1一个圆盘绕通过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，在圆盘上距O点为R处放一个质量为m的物块，物块随着圆盘一起做匀速圆周运动，如图422所示。图422(1)物块受几个力作用，力的方向如何？(2)向心力由什么力提供？(3)如果物块与圆盘之间的动摩擦因数为，则当圆盘的角速度大于多少时，物块与圆盘之间开始滑动？,向心力的分析与计算,答案见解析,借题发挥向心力是一种效果力，并不是一种新的性质的力，它可以是重力、弹力和摩擦力中的一个力来提供，也可以是几个力的合力。做匀速圆周运动的物体所受的合力就是向心力，这一点可以指导我们分析匀速圆周运动的物体向心力的来源。,上例题中，若在小物块A上叠放一物块B，随着圆盘一起做匀速圆周运动，如图423所示，试分析物块A的受力情况。解析：A物块受重力、支持力、B对A的压力、B对A的沿半径向外的摩擦力和圆盘对A的沿半径向里的静摩擦力，共5个力的作用。答案：见解析,图423,向心加速度的理解及应用,图424,思路点拨解此题要注意以下两点：(1)皮带传动装置中相同的物理量是哪些。(1)合理选取向心加速度的不同表达式计算。,答案4m/s224m/s2,借题发挥利用向心加速度分析问题的方法(1)根据题目中所给的条件，灵活选取向心加速度a的各种表达式，既可以减少运算又能顺利地求解问题。在求解半径r的大小时，要建立转动物体的空间模型，结合几何关系求出待求量。(2)对车辆辐条的转动、汽车转弯、皮带传动等生产、生活中的实例，我们可以通过探究其a、v、r等各量的变化规律，抓住关键物理量(a、v、r等)的相互约束关系求解。,关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是()A它们的方向都是沿半径指向地心B它们的方向都在平行于赤道的平面内指向地轴C北京的向心加速度比广州的向心加速度大D北京的向心加速度和广州的向心加速度一样大,解析：如图所示，地球表面各点的向心加速度方向都在平行于赤道的平面内指向地轴，B正确，A错误；设地球半径为R0，在地面上纬度为的P点，做圆周运动的轨道半