高一物理5.7向心力课件新课.ppt

第七节 向心力 1 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 2 做匀速圆周运动的物体的受力有什么特点 问题讨论 2 方向 1 定义 一 向心力 做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆心的 这个力叫做向心力 总指向圆心 与速度垂直 方向不断变化 二 向心力的大小 只改变速度的方向 不改变速度的大小 实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 1 实验原理 F合 mgtan G F F合 Fn m 2r 问题讨论 1 如何测量tan 2 如何测量 3 如何测量半径 2 测量问题 小球质量 匀速圆周运动周期 悬挂点到圆心竖直高度 天平 秒表 刻度尺 匀速圆周运动半径 刻度尺 问题讨论 1 本实验是否一定要测量小球质量与圆周半径 2 如何测出悬点与球心的竖直高度 3 实验过程 分组讨论简要叙述本实验的步骤 想一想 研究多个变量之间的关系应用什么方法 做一做 完成课本P 25页小实验 实验体会 做一做感受向心力F与m r 的关系 如图所示 转台上的人和物体一起随转台做匀速圆周运动 则下列关于人的受力情况说法正确的是 A 受重力 支持力和向心力B 受重力 支持力和指向圆心的摩擦力C 受重力 支持力 摩擦力和向心力D 受重力 支持力和与运动方向相反的摩擦力答案 B解析 本题往往选AC 认为物体还受向心力 在本题中向心力由静摩擦力提供 轻绳栓一小球 在光滑水平面做匀速圆周运动 小球向心力的来源 O 向心力由小球受到的桌面支持力FN 小球的重力G 绳子的拉力的合力提供 匀速圆周运动实例分析 向心力的来源 F向 F合 F 物体相对转盘静止 随盘做匀速圆周运动 F向 F合 Ff 由小球受到的重力 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 小球向心力的来源 匀速圆周运动实例分析 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 匀速圆周运动实例分析 向心力的来源 F合 mgtan 竖直方向 Ncos mg水平方向 F合 m 2r 竖直方向 Ncos mg水平方向 F合 m 2Rsin 沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球 总结 向心力是根据效果命名的力 并不是一种新的性质的力 向心力的来源 可以是重力 弹力 摩擦力等各种性质的力 也可以是几个力的合力 还可以是某个力的分力 物体做匀速圆周运动时 由合力提供向心力 向心力不是物体真实受到的一个力 不能说物体受到向心力的作用 只能说某个力或某几个力提供了向心力 三 变速圆周运动和一般曲线运动 阅读课本P21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 做变速圆周运动的物体所受的力 链球运动 F Fn Ft at 改变速度的大小 改变速度的方向 Fn Ft an a起着改变速度大小 方向的作用 一辆汽车在水平公路上转弯 沿曲线由M向N行驶 速度逐渐增加 选项图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向 你认为下列选项中正确的是 答案 B解析 汽车做曲线运动时 轨迹应位于力F和速度v的方向夹角之间 且向力的一边弯曲 故A D错误 选项B C中 将力沿切向和径向分解 沿半径方向的分力Fn提供向心力 改变速度的方向 沿切线方向的分力Ft改变速度的大小 要使速度增加 Ft应与v同向 故B正确 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 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 F向是F合的指向圆心方向的分力Fn 向心力的来源 可以是重力 弹力 摩擦力等各种性质的力 也可以是几个力的合力 还可以是某个力的分力 物体做匀速圆周运动时 由合力提供向心力 小结 例1 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 2 用细线拴柱一球做匀速圆周运动 下列说法中正确的是 A 在线速度一定情况下 线越长越易断 B 在线速度一定情况下 线越短越易断 C 在角速度一定情况下 线越长越易断 D 在角速度一定情况下 线越短越易断 BC 3 质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点 并使之在水平面内做匀速圆