高一物理第五章向心加速度课件.ppt

地球公转 向心力与向心加速度 高一物理肖井利 复习提问 什么是匀速圆周运动 匀速 的含义是什么 那么物体所受的外力有何特点 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 轻绳栓一小球 在光滑水平面做匀速圆周运动 看一看 五向心力向心加速度 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 五向心力向心加速度 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 做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力 叫向心力 2 特点 方向始终与v垂直 指向圆心 是变力 一 向心力 方向时刻发生变化 注意 例幻灯片17 1 向心力通常由重力 弹力 摩擦力中的某一个力 或者是某个力的分力 或几个力的合力所提供 2 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 猜想 向心力大小可能与 有关 质量 半径 角速度 2 演示实验 用向心力演示器演示 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 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 m大 f也大 r大 f也大 大 f也大 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 圆锥摆 g f1 f合 r 向心力由拉力f1和重力g的合力提供 物体相对转盘静止 随盘做匀速圆周运动 f向 f合 ff 木块做圆周运动所需向心力 由圆盘对木块的静摩擦力f提供 g fn ff 小球受到哪些力的作用 向心力由什么力提供 想一想 幻灯片8 1 向心加速度由谁产生 方向如何 3 怎样推导向心加速度的公式 2 加速度是描述速度变化快慢的物理量 那么向心加速度是描述什么的物理量 阅读后思考 向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量 向心加速度由向心力产生 据牛顿运动定律得到 这个加速度的方向与向心力的方向相同 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1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周运动 细线与竖直线成 角 则以下正确的是 a 摆球受重力 拉力和向心力的作用b 摆球只受重力 拉力的作用c 摆球做匀速圆周运动的向心力为mg tg d 摆球做匀速圆周运动的周期为2 例题2 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 例题3 上海在北纬31 求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大 设地球半径r 6400km cos31 0 86 a o r r 分析 首先应明确物体做匀速圆周运动 再确定圆周轨迹 圆心及半径 解 物体随地球自转的角速度 2 t o 圆周半径r r cos31 a r 2 r cos31 2 t 2 代入数据可得a 2 9 10 2m s2 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 作业 二 向心加速度 大小 a r 2或a 方向 沿半径指向圆心 方向不断变化 是变加速运动 物理意义 表示速度方向变化快慢的物理量 三 巩固训练 1 向心加速度只改变速度的 而不改变速度的 作业 2 a b两球都做匀速圆周运动 a球质