学沪科版必修2 2.2研究匀速圆周运动的规律 课件（5）(27张）.ppt

2 2研究匀速圆周运动的规律 1 1 知道匀速圆周运动是变速运动 存在加速度 知道什么是向心力 知道它是一种效果力 2 知道匀速圆周运动的加速度方向指向圆心 所以又叫做向心加速度 知道向心力 向心加速度大小与哪些因素有关 3 知道向心力 向心加速度公式的确切含义 并能用来进行计算 4 结合向心力理解向心加速度 理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系 2 匀速圆周运动 在任何相等时间内通过的圆弧长度相等的圆周运动叫做匀速圆周运动 o 复习回顾 3 1 匀速圆周运动的速度特点 线速度大小不变或角速度不变 2 匀速圆周运动是变速运动 复习回顾 圆周运动的线速度方向沿着圆周的切线方向 方向是不断变化的 故匀速圆周运动是变速运动 一定具有加速度 4 匀速圆周运动的速度大小不变 故加速度只改变速度的方向 不改变速度的大小 所以加速度的方向必定和速度方向垂直 否则其沿速度方向分量就会导致速度大小发生变化 亦即匀速圆周运动的加速度方向一定沿着半径指向圆心 想一想说一说 匀速圆周运动加速度的特点是什么 5 o 一 向心加速度 vb 6 加速度的方向与 v方向相同 于是可知a点瞬时加速度与a点瞬时速度垂直 方向指向圆心 在 t 0时a v t的极限值就是a点的瞬时加速度 t取值越小时 越小 越接近于0 越大 越接近于90 当 t 0时 90 v与va垂直 7 当 t 0时 又 t 0时 其中 可得 8 1 定义 做匀速圆周运动的物体具有沿半径指向圆心的加速度 叫做向心加速度 2 公式 3 单位 m s2 4 方向 指向圆心 5 意义 描述物体做圆周运动的线速度方向变化的快慢 9 讨论与交流 从公式a v2 r看 向心加速度与圆周运动的半径成反比 从公式a 2r看 向心加速度与半径成正比 这两个结论是否矛盾 10 1 做圆周运动的物体受力吗 2 做圆周运动的物体的受力有什么特点 3 受力的方向和大小如何确定 探究与交流 11 探究与交流 12 拉力的方向指向圆心 与速度方向垂直 且不断变化 13 5 注意 向心力是根据作用效果命名的力 向心力的来源可以是一个力 也可以是几个力的合力 也可以是某个力的分力 在匀速圆周运动中 产生向心加速度的力叫做向心力 1 定义 3 方向 总指向圆心 与速度垂直 方向不断变化 4 效果 只改变速度方向 不改变速度大小 2 大小 二 向心力 14 实例分析 15 三 用实验验证向心力公式 16 实验方法 控制变量法 保持r m一定 保持m 一定 保持r 一定 17 实验过程 18 保持r m一定 保持m 一定 保持r 一定 fn m 2r 实验结果 19 关于变速圆周运动的物体所受的力 fn ft ft是切向分力 它产生切向加速度 改变速度的大小fn是向心分力 它产生向心加速度 改变速度的方向 20 bd 例题1 2012 渭南高一检测 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 它们的方向都沿半径指向地心b 它们的方向都在平行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 北京的向心加速度比广州的向心加速度小 21 d 例题2 如图所示 一圆盘可绕通过圆盘的中心o且垂直于盘面的竖直轴转动 在圆盘上放置一小木块a 它随圆盘一起做匀速圆周运动 则关于小木块a的受力 下列说法正确的是 a 木块a受重力 支持力和向心力b 木块a受重力 支持力和静摩擦力 摩擦力方向与木块运动方向相反c 木块a受重力 支持力和静摩擦力 摩擦力方向与木块运动方向相同d 木块a受重力 支持力和静摩擦力 摩擦力方向指向圆心 22 1 下列关于向心加速度的说法中 正确的是 a 向心加速度的方向始终与速度的方向垂直b 向心加速度的方向保持不变c 在匀速圆周运动中 向心加速度是恒定的d 在匀速圆周运动中 向心加速度的大小不断变化 a 23 2 甲 乙两物体都做匀速圆周运动 其质量之比为1 2 转动半径之比为1 2 在相同时间内甲转过4周 乙转过3周 则它们的向心力之比为 a 1 4b 2 3c 4 9d 9 16 c 24 3 把一个小球放在漏斗中 晃动漏斗 可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动 若小球转动的角速度为 如图 漏斗壁的倾角为 试求小球做圆周运动的半径 解析 小球受力分析如图 向心力由重力g和支持力f的合