高一物理匀速圆周运动的向心力和向心加速度

2020 4 12 第二节匀速圆周运动的向心力和向心加速度 2020 4 12 复习 匀速圆周运动的性质 变速曲线运动 F 改变速度的大小 力是改变物体运动状态的原因 力是使物体产生加速度的原因 a 0 F 改变速度的方向 a 0 匀速圆周运动 速度大小不变 速度方向改变 F 0 a 0 F 0 a 0 a改变 2020 4 12 体验与交流 1 小球做圆周运动时 你牵绳的手有什么感觉 2 如果突然松手 将会发生什么现象 结论 做匀速圆周运动的物体 一定需要沿半径指向圆心的力的作用 这个力称为 向心力 常记为F向 2020 4 12 弯道跑技术 常见匀速圆周运动向心力的来源分析 说明 向心力是按效果命名的力 它可以是某个力充当 小球在空中做匀速圆周运动 2020 4 12 1 定义 物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心 这个指向圆心的合力就叫做向心力 2 特点 方向始终与v垂直 指向圆心 方向时刻发生变化是变力 注意 例 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 一 什么是向心力 2020 4 12 完全免费 无需注册 天天更新 2020 4 12 汽车在倾斜路面上转弯 说明 向心力是按效果命名的力 它可以是几个力的合力 常见匀速圆周运动向心力的来源分析 汽车在水平路面上转弯 2020 4 12 关于向心力的几点说明 1 向心力是按效果命名的力 它可以是其他力的合力 也可以是某个力 还可以是某个力的分力 在对物体进行受力分析时 一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力 2 向心力的作用效果只改变圆周运动的方向 而不改变速度的大小 3 向心力是变力 虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变 故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动 4 由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心 2020 4 12 课堂练习 请分析以下圆周运动的向心力的来源 2020 4 12 实验探究 影响向心力大小的因素 在小球质量m和旋转半径r不变的条件下 改变角速度 多次体验手的拉力 在小球质量m和角速度 不变的条件下 改变旋转半径r 多次体验手的拉力 在旋转半径r和角速度 不变的条件下 改变小球质量m 多次体验手的拉力 体验与交流 角速度 越大 手的拉力越大 旋转半径r越大 手的拉力越大 小球质量m越大 手的拉力越大 二 向心力的大小 2020 4 12 向心力演示仪 实验现象 角速度 相同 半径r相同 质量m越大 向心力越大 角速度 相同 质量m相同 半径r越大 向心力越大 质量m相同 半径r相同 角速度 越大 向心力越大 控制变量法 2020 4 12 可以证明 匀速圆周运动所需的向心力的大小为 式中m是运动物体的质量 r是运动物体转动的半径 是转动的角速度 式中v是物体圆周运动线速度的大小 讨论 从看 好象F跟r成正比 从看 好象F跟r成反比 你如何认识这个问题 2020 4 12 理论推导 2020 4 12 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动 几个典型的匀速圆周运动 2020 4 12 卫星绕地球运行 v F b 几个典型的匀速圆周运动 2020 4 12 三星学科 教师助手 学生帮手 家长朋友 2020 4 12 光滑桌面上转动的小球 弹力 随圆盘匀速转动的物体 摩擦力 卫星绕地球运动 万有引力 圆锥摆 重力和弹力的合力 2020 4 12 匀速圆周运动的加速度 说明 匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的 其方向必定指向圆心 所以匀速圆周运动的加速度又称为向心加速度 向心加速度只改变速度的方向 不改变速度的大小 向心加速度是变量 其方向是不断变化的 三 向心加速度 2020 4 12 例题 神州 五号飞船发射升空后 进入椭圆轨道 然后实施变轨进入距地球表面约343km的圆形轨道 已知飞船的质量为8000kg 飞船约90min绕地球一圈 地球半径取6 37 103kg 试求飞船在变轨成功后的