向心加速度.向心力PPT.ppt

5 5向心加速度 讨论 那么物体所受的外力沿什么方向 加速度又怎样呢 匀速圆周运动是变速曲线运动 变速曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 复习提问 什么是匀速圆周运动 匀速 的含义是什么 小实验 观察与思考 1 小球受到哪些力作用 合外力是哪个力 这个力的方向有什么特点 这个力起什么作用 2 一旦线断或松手 结果如何 拉住绳子一端 使小球在光滑的桌面上做匀速圆周运动 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 做匀速圆周运动的物体 合外力指向圆心 与速度V垂直 思考 加速度方向如何呢 做匀速圆周运动的物体的加速度方向总是指向圆心 结论 根据牛顿第二定律物体加速度的大小跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 且与物体质量的倒数成正比 加速度的方向跟作用力的方向相同 即F ma加速度方向跟合力方向相同 因为速度是矢量所以速度的变化量为从初速度的末端指向末速度末端的矢量 想一想 VA O A B VB V VA R R 向心加速度的大小 由 OAB与 BVAVB相似有 当 t很小很小时 AB t表示何物理量 V根据相似性 V AB V R其中 V很小的时候 AB AB弧 V t V V V R t因此a V t V 2 R 1 定义 做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心 这个加速度称为向心加速度 4 物理意义 描述速度方向变化的快慢 2 符号 an 3 方向 始终指向圆心 5 说明 匀速圆周运动加速度的大小不变 方向时刻改变 所以匀速圆周运动不是匀变速运动 是变加速运动 指向圆心 向心加速度 向心加速度的表达式 向心加速度的表达式 O O F F F V V V O 向心力 1 定义 做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力 2 特点 1 向心力方向总是指向圆心 方向时刻在变化 是一个变力 2 向心力与线速度方向垂直 只改变速度方向 不改变速度大小 3 大小 由牛顿第二定律F ma和向心加速度公式可推出 小球受到哪些力的作用 向心力由什么力提供 分析得出 向心力由拉力F和重力G的合力提供 实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 匀速圆周运动实例1分析 向心力的来源 物体相对转盘静止 随盘做匀速圆周运动 F向 F合 Ff 由木块受到的重力 支持力 静摩擦力三个力的合力提供 即圆盘对木块的静摩擦力Ff G FN Ff 木块向心力的来源 讨论 物块随着圆桶一起匀速转动时 物块的受力 物块向心力的来源 物块做匀速圆周运动时 合力提供向心力 即桶对物块的支持力 匀速圆周运动实例2分析 向心力的来源 归纳 向心力的来源 向心力是一种效果力 它可以是某一个力 重力 弹力 摩擦力 或几个力的合力 也可以是某个力的分力 受力分析时 不能多出一个向心力 二 变速圆周运动和一般曲线运动 思考回答以下问题 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的 怎么分析研究一般的曲线运动 Fn Ft Ft切向分力 它产生切向加速度 改变速度的大小 Fn向心分力 它产生向心加速度 改变速度的方向 加速 把一般曲线分割为许多极短的小段 每一段都可以看作为一小段圆弧 而这些圆弧的弯曲程度不一样 表明它们具有不同的曲率半径 在注意到这点区别之后 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对一般曲线运动进行处理了 2 处理一般曲线运动的方法 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 例与练 2 关于向心力说法中正确的是 A 物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力 B 向心力不改变速度的大小 C 做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的 D 向心力是除物体所受重力 弹力以及摩擦力以外的一种新的力 B 例与练 3 一物体在水平面内沿半径R 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动 线速度v 0 2m s 则它的向心加速度为 m s2 角速度为 rad s 周期为 s 0 2 1 2 例与练 4 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 它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C 北京的向心加速