高一物理向心力课件.ppt

第六章曲线运动,7、向心力,回顾,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an,方向始终指向圆心,an哪来的？即an是如何产生的？,根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。,向心力,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。,4、效果：只改变v的方向，不改变v的大小。,3、方向：方向始终与v垂直，指向圆心。,2、符号：Fn,向心力是不是一种新的性质力？即向心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？,分析,F合F引,Fn,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,分析,竖直方向上FNG，故F即为合力,F合F,Fn,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,说明,1、向心力是按照效果命名的力，并不是一种新的性质的力。,F合Fn,2、向心力的来源：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）,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,向心力的大小,F合man,向心力大小与多个物理量有关，在分析向心力与某一物理量的关系时，要注意什么？,当m、v不变时，Fn与r成反比；当m、r不变时，Fn与v成正比。,当m、不变时，Fn与r成正比；当m、r不变时，Fn与成正比。,能否利用实验粗略地验证向心力的表达式？,F合Fn,实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,1、实验的基本原理？,从运动的角度求得Fn；从受力的角度求得F合；将Fn和F合进行比较,2、实验需要的器材？,钢球、细线、画有同心圆的白纸、天平、秒表、直尺,O,3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？,F合mgtan,m？r？v？,m、r、转n圈数所用时间t、h,注意事项,1、h并不等于纸面距悬点的高度,2、小球与纸面不能接触,3、测t时不能太久,4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动,实验数据记录,小结,3、向心力的大小,2、向心力的作用效果：改变速度的方向,1、向心力的方向：指向圆心,4、向心力的来源,在匀速圆周运动中，合力充当向心力,几种常见的圆周运动,m,竖直方向：FTcosmg水平方向：F合=m2lsin,竖直方向：F升cosmg水平方向：F合=m2r,几种常见的圆周运动,竖直方向：FNcosmg水平方向：F合=m2r,竖直方向：FNcosmg水平方向：F合=m2Rsin,几种常见的圆周运动,物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动,竖直方向：FNmg水平方向：F合=F静=m2r,回顾：A、B一起向左加速，分析A的受力情况。,谁充当向心力？,静摩擦力指向圆心,思考,速度增大的圆周运动,变速圆周运动,速度减小的圆周运动,匀速圆周运动所受的合力充当向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？,当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。,切向力Ft：垂直半径方向的合力向心力Fn：沿着半径（或指向圆心）的合力,产生切向加速度，改变速度的大小,产生向心加速度，改变速度的方向,分析向心力来源的思路,3、进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力,2、确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置,1、明确研究对象,一般曲线运动,运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动。,一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？,把一般曲线分割为许多极短的小段，每