教科版必修二 2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 课件（22张）.ppt

匀速圆周运动的向心力和向心加速度 提问 什么是匀速圆周运动 匀速 的含义是什么 讨论 那么物体所受的外力沿什么方向 加速度又怎样呢 曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 1 图6 6 1中的地球受到什么力的作用 这个力可能沿什么方向 2 图6 6 2中的小球受到几个力的作用 这几个力的合力沿什么方向 小球受哪些力 合外力有何特点 想一想 轻绳栓一小球 在光滑水平面做匀速圆周运动 看一看 o g fn f 小球受力分析 o fn与g相抵消 所以合力为f o f f f v v v o 小球受力分析 结论 做匀速圆运动的小球 合外力指向圆心 与速度v垂直 卫星绕地球运行 v f f f v v 结论 做匀速圆运动的卫星 合外力方向指向圆心 地心 与速度v垂直 1 定义 物体做匀速圆周运动时所受合力方向指向圆心 这个指向圆心的合力就叫做向心力 2 特点 方向始终与v垂直 指向圆心方向时刻发生变化 是变力 一 向心力 注意 向心力是根据力的作用效果来命名的 受力分析时不要把向心力当作一个独立的力 为什么 3 作用效果 因为在运动方向上所受的合外力为0 这个方向上的加速度也为0 所以速度大小不变 只改变速度方向 只改变v的方向 不改变v的大小 4 向心力大小 1 体验向心力的大小 2 演示实验 用向心力演示器演示 方法 控制变量法 1 f与m的关系 保持r 一定 保持r m一定 2 f与r的关系 保持m 一定 3 f与 的关系 介绍 向心力演示仪 g fn 小球静止 手推档板 介绍 向心力演示仪 g 匀速圆周运动 fn f f 介绍 向心力演示仪 用向心力演示器演示探究向心力的大小 方法 控制变量法 1 f与m的关系 保持r v一定 保持v m一定 2 f与v的关系 保持m r一定 3 f与r的关系 m越大 f也越大 r越大 f也越大 v越大 f也越大 结论 向心力的大小f与物体质量m 圆周半径r和角速度 都有关系 根据推导向心力的另一表达式 公式 圆锥摆 g f f合 r 小球受到哪些力的作用 向心力由拉力f和重力g的合力提供 向心力由什么力提供 想一想 向心力公式 f向 f合 mr 2 推导 向心加速度的大小与方向 根据牛顿第二定律 f合 ma 或 a与r究竟是成正比呢 还是成反比 想一想 例题 小结 例题 小球做圆锥摆时细绳长l 与竖直方向成 角 求小球做匀速圆周运动的角速度 小球受力 竖直向下的重力g 沿绳方向的拉力t 小球的向心力 由t和g的合力提供 解 l 小球做圆周运动的半径 由牛顿第二定律 即 三 巩固训练 1 向心加速度只改变速度的 而不改变速度的 2 a b两球都做匀速圆周运动 a球质量为b球的3倍 a球在半径25cm的圆周上运动 b球在半径16cm的圆周上运动 a球转速为30r min b球转速75r min 求a球所受向心力与b球所受向心力之比 方向 大小 课堂小结 一 向心力 大小 方向 沿半径指向圆心 是变力 特点 f v 方向不断变化 来源 重力 弹力 摩擦力或几个力的合力 f mr 2