高中物理 5.6《向心加速度》同步课件2 新人教版必修2.ppt

6向心力 1 知道什么是向心力 理解它是一种效果力 2 知道向心力大小与哪些因素有关 理解公式的确切含义 并能用来进行计算 3 知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力 知道合外力的作用效果 合力 圆心 速度方向 来源 1 向心力不是像重力 弹力 摩擦力那样作为某种性质的力来命名的 它是根据力的来命名的 2 凡是产生的力 不管属于哪种力 都是向心力 匀速圆周运动的向心力一定是其 温馨提示匀速圆周运动的向心力大小不变 方向时刻改变 是变力 作用效果 向心加速度 合力 二 变速圆周运动和一般的曲线运动 变速圆周运动变速圆周运动物体所受合外力向心力 合外力一般产生两个效果 根据合外力f产生的效果 可以把f分解为两个互相垂直的分力 1 跟圆周相切的分力ft产生沿方向的加速度 简称为切向加速度 切向加速度与物体的方向共线 描述物体 一般不等于 圆周切线 速度 速度大小的变化快慢 2 指向圆心的分力fn就是 产生向心加速度 向心加速度始终与速度方向 描述 仅有向心加速度的圆周运动是运动 同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是运动 一般曲线运动的处理方法一般曲线运动 可以把曲线分割为许多很短的小段 质点在每一小段的运动都可以看做的一部分 圆弧弯曲程度不同 表明它们具有不同的 这样 在分析质点经过曲线上某位置的运动时 就可以采用圆周运动的分析方法来处理了 向心力 垂直 速度方向改变的快慢 匀速圆周 变速圆周 圆周运动 半径 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 fn g 如图5 6 1 a 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 向心力由细线的拉力ft 即弹力 提供 即fn ft 如5 6 1 b 图5 6 1 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fn ff 如图5 6 1 c 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细线的拉力ft和重力g的合力提供 即fn ft g 如图5 6 1 d 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 向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供 即fn f1 如图5 6 1 e 注意 向心力是效果力 对物体进行受力分析时不能考虑向心力 二 匀速圆周运动与变速圆周运动的比较 变速圆周运动中 合外力沿半径方向的分力提供向心力 产生向心加速度 只改变速度方向 不改变速度大小 合外力沿圆周切线方向的分力产生切向加速度 只改变速度的大小 而不改变速度的方向 典例1 下列关于向心力的说法中正确的是 a 物体由于做圆周运动而产生向心力b 向心力不改变做圆周运动物体的速度大小c 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的d 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 向心力的理解 解析力是改变物体运动状态的原因 具有向心力 物体才做圆周运动 而不是因为做圆周运动才产生向心力 故a错 向心力只改变物体运动的方向 不改变速度的大小 故b对 物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心 其大小不变 方向时刻改变 故c错 只有匀速圆周运动中 合外力充当向心力 而非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合外力 而是合外力指向圆心的分力提供向心力 d错 故选b 答案b 借题发挥向心力是效果力 是做圆周运动物体所受的指向圆心的合力或合力的分力 它的作用是产生向心加速度 它只改变线速度的方向 不改变线速度的大小 变式1 做匀速圆周运动的物体所受的向心力是 a 因向心力总是沿半径指向圆心 且大小不变 故向心力是一个恒力b 因向心力指向圆心 且与线速度方向垂直 所以它不能改变线速度的大小c 物体所受的合外力d 向心力和向心加速度的方向都是不变的 解析做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力 由于指向圆心 且与线速度垂直 不能改变线速度的大小 只能改变线速度的方向 向心力虽大小不变 但方向时刻改变 不是恒力 由此产生的向心加速度也是变化的 所以a d错误 b c正确 答案bc 典例2 2011 广州高一检测 如图5 6 2所示 细绳一端系着质量m 0 6kg的物体a静止在水平转台上 另一端通过轻质小滑轮o吊着质量m 0 3kg的物体b a与滑轮o的距离为0 2m 且与水平面的最大静摩擦力fmax 2n 为使b保持静止状态 水平转台做圆周运动的角速度 应在什么范围内 g取10m s2 向心力公式的应用 图5 6 2 借题发挥在水平面上做圆周运动的物体 当角速度 变化时 物体的向心力变化 物体有远离或向着圆心运动的 半径有变化 趋势 这时要根据物体的受力情况 判断物体受的某个力是否存在以及这个力存在时的方向 大小变化情况 特别是