高中物理 2.2《圆周运动的向心力》课件2 教科版必修2

圆周运动的向心力 向心力 向心力的来源 思维引导 圆周运动是变速运动 因此圆周运动肯定有加速度 由牛顿运动定律知 物体做圆周运动 必然要受到外力的作用 那么 是怎样的力使物体做圆周运动呢 实验探究 在下列圆周运动中 感受 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 3 小球在杯中做圆周运动时 你握杯的手有什么感觉 4 如果突然将杯子提开 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 向心力 向心力的来源 在转盘游戏中 如何保持身体的平衡 向心力 向心力的来源 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 向心力的来源 小球在空中做匀速圆周运动 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 向心力 方向时刻发生变化 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 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 向心力 向心力的来源 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 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 向心力 向心力的来源 课堂练习 请分析以下圆周运动的向心力的来源 向心力 向心力的来源 向心力 向心力的大小 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 向心力 向心力的大小 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 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动 几个典型的匀速圆周运动 卫星绕地球运行 V F b 几个典型的匀速圆周运动 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 向心力 向心力的大小 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 第2节向心力 向心力的大小 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 当 向心力 向心力的大小 求汽车以速度v过半径为r的拱桥时对拱桥的压力 解 G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力 由牛顿第二定律得 可见汽车的速度越大对桥的压力越小 时汽车对桥的压力为零 向心力 向心力的大小 求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力 解 G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力 由牛顿第二定律得 可见汽车的速度越大对桥的压力越大 例 小球做圆锥摆时细绳长L 与竖