第二节向心力

广东省湛江市第二中学高一物理组,1,第二节向心力,广东省湛江市第二中学高一物理组,2,问题：物体做曲线运动的条件是什么？,物体所受的合外力与物体的速度方向不在同一直线上。,讨论：物体做匀速圆周运动，也是曲线运动，其合外力与速度方向有何关系呢？,匀速圆周运动是变速运动，说明作匀速圆周运动的物体的运动状态在时时刻刻发生改变；力是改变物体运动状态的原因；说明作匀速圆周运动的物体肯定受到了外力作用，而且外力与速度方向不在同一直线上。,广东省湛江市第二中学高一物理组,3,提问：什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么？,讨论：那么物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？,匀速圆周运动是变加速曲线运动,变加速曲线运动,运动状态改变,一定受到外力,一定存在加速度,广东省湛江市第二中学高一物理组,4,(1)图661中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2)图6.62中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?,广东省湛江市第二中学高一物理组,5,广东省湛江市第二中学高一物理组,6,一、感知加速度的方向,广东省湛江市第二中学高一物理组,7,结论：,做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心,问题：,“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”?,暂时不能，因为上面只研究了有限的实例还难以得出一般性的结论,讨论：,广东省湛江市第二中学高一物理组,8,一、速度的变化量,1.如果初速度v1和末速度v2在同一方向上，如何表示速度的变化量v?,（1）v1v2（如同乙）,3.如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量v?,广东省湛江市第二中学高一物理组,9,速度的变化量,速度的变化量v与初速度v1和末速度v2的关系：从同一点作出物体的在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v2，从初速度矢量v1的末端作一个矢量v至末速度矢量v2的末端，所作的矢量v就等于速度的变化量。,广东省湛江市第二中学高一物理组,10,向心加速度,结论：当t很小很小时，v指向圆心,广东省湛江市第二中学高一物理组,11,3.向心加速度的方向,广东省湛江市第二中学高一物理组,12,向心加速度,2.表达式：,r,1.做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心这个加速度称为向心加速度,广东省湛江市第二中学高一物理组,13,根据牛顿第二运动定律：F合=Ma则有：,或,对力应该还有要求：力的方向,广东省湛江市第二中学高一物理组,14,熟悉这个力,1、由牛顿第二运动定律F合=Ma可知该力的方向：,与加速度方向一致,向心力,2、方向：总是指向圆心（变力），与速度方向垂直则其效果：,3、向心力是按照效果命名的力：物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力（可以由重力、弹力、摩擦力等提供）。,只改变速度的方向，不改变速度的大小。,广东省湛江市第二中学高一物理组,15,绳拉小球,轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。,广东省湛江市第二中学高一物理组,16,O,G,FN,F,小球受力分析：,O,FN与G平衡，合力为F，F即提供向心力,广东省湛江市第二中学高一物理组,17,小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,F,结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供,问题2：,思考：,向心力的大小与哪些因素有关？,广东省湛江市第二中学高一物理组,18,拓展：如图所示、有一质量为m的小球在光滑的半球碗内做匀速圆周运动，轨道平在水平面内，已知小球与半球形碗的球心的连线跟竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为，求小球做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。,广东省湛江市第二中学高一物理组,19,3、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是()A它们的方向都沿半径指向地心B.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大D北京的向心加速度比广州的向心加速度小,BD,广东省湛江市第二中学高一物理组,20,课堂练习,广东省湛江市第二中学高