高一物理向心力.ppt

第六章曲线运动 6 7向心力 思考 1 做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗 为什么 2 做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点 写出向心加速度的公式 3 做圆周运动的物体的受力有什么特点 受力的方向和大小如何确定 观察 观察 在光滑水平面上运动的小球 小球受力分析 O G N F O O F F F V V V O 结论 物体做匀速圆周运动 合外力指向圆心 且与 垂直 速度V N与G相平衡 所以合力为F 向心力的特点 向心力的作用 只改变线速度的方向 或产生向心加速度 向心力是根据力的作用效果来命名的 它不是具有确定性质的某种力 它可以是某一个力 或者是几个力的合力来提供 方向时刻发生变化 始终指向圆心且与速度方向垂直 定义 做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力 这个力叫做向心力 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时 向心力分别由什么力提供 人造地球卫星绕地球运动时 万有引力 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时 向心力分别由什么力提供 小球在光滑的水平桌面上运动 细绳的拉力 判断向心力 图2 下列物体做匀速圆周运动时 向心力分别由什么力提供 小球在水平面内运动 小球重力和绳拉力的合力 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时 向心力分别由什么力提供 滚筒洗衣机中物体跟着滚筒转动 筒壁的支持力 小结 分析向心力来源的思路 1 明确研究对象2 确定圆周运动所在的平面 明确圆周运动的轨迹 半径及圆心位置3 进行受力分析 分析指向圆心方向的合力即向心力 向心力的大小与哪些物理量有关呢 思考讨论 公式 Fn m 2r mv2 r mr 2 T 2 向心力的大小 一 用向心力演示器验证 方法 控制变量法 F与m r 1 F与m的关系 保持r 一定 保持m 一定 2 F与 的关系 保持m r一定 3 F与r的关系 m大 F也大 大 F也大 r大 F也大 演示仪 两个验证实验 圆锥摆 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 二实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 1 实验的基本原理 从运动的角度求得Fn 从受力的角度求得F合 将Fn和F合进行比较 2 实验需要的器材 钢球 细线 画有同心圆的白纸 天平 秒表 直尺 O 3 实验需要测量的数据有哪些 如何测量 F合 mgtan m r v m r 转n圈数所用时间t h 注意事项 1 h并不等于纸面距悬点的高度 2 小球与纸面不能接触 3 测t时不能太久 4 启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动 实验数据记录 阅读课本P53 P54思考回答以下问题 1 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 2 怎么分析研究一般的曲线运动 变速圆周运动和一般曲线运动 做变速圆周运动的物体所受的力 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 变速圆周 把一般曲线分割为许多极短的小段 每一段都可以看作一小段圆弧 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 注意到这点区别之后 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进行处理了 处理一般曲线运动的方法 小结 3 向心力的大小 2 向心力的作用效果 改变速度的方向 1 向心力的方向 指向圆心 4 向心力的来源 在匀速圆周运动中 合力充当向心力 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 练习 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 练习 在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球 小球用细线连接起来 当转台匀速转动时 下列说法正确的是