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沪科版高中物理必修二 2 2研究匀速圆周运动的规律扶风高中王正科 地球公转 地球围绕太阳转 这些物体为什么会做圆周运动 它又有什么规律呢 2 2研究匀速圆周运动的规律 扶风县扶风高中王正科 小实验 步骤一 拉住绳子一端 使小球在桌面上做匀速圆周运动 观察与思考 1 匀速圆周运动是真正的匀速运动吗 2 变速运动的特征量什么 3 匀速圆周运动的加速度是否改变速度的大小 4 这种加速度应该具备什么特征 变速 a 一 向心加速度 1 做匀速圆周运动的物体具有的沿半径指向圆心的加速度 只是描述线速度方向变化的快慢 方向时刻和速度方向垂直 时刻指向圆心 思考 1 匀速圆周运动是匀变速运动吗 为什么 2 所有圆周运动的加速度方向都和速度方向垂直吗 2 大小a r 2a v2 r 思考1 前式中向心加速度和半径成正比 后式中向心加速度和半径成反比 这两个式子是否矛盾 你是怎么理解的 思考2 思考讨论P27页讨论题 实验再分析 步骤二 拉住绳子一端 使小球在桌面上做匀速圆周运动 观察与思考 小球受到哪些力作用 合外力是怎样 O 受力分析 结论 FN与G作用效果相抵消 所以合力为F O F F F V V V O 力与运动分析 3 向心力的作用效果 只改变速度的方向 不改变速度的大小 4 是效果力 由其它力或者合力提供 受力分析不分析 讨论得到 概括 1 作匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用 我们把这个力叫做向心力 2 向心力的方向 与速度垂直 始终指向圆心 方向不断变化 2 向心力的大小 F mr 2 F mv2 r 角速度一定时 向心力与半径成正比 线速度一定时 向心力与半径成反比 练习 关于向心力的理解正确的是 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 B 判断 1 匀速圆周运动向心加速度始终保持不变 2 匀速圆周运动线速度大小不变 加速度为零 3 物体做圆周运动时合外力提供向心力 计算 在长0 2m的细绳一端系一小球 质量为0 5KG 绳的一端固定在水平桌面上 使小球以0 6m s的速度在桌面上做匀速圆周运动则小球的向心加速度为多少 所需要的向心力为多少 小结 1 理解匀速圆周运动中
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