西双版纳州民族中学翟长平向心力课件.ppt

6/11/2020,S5-7：向心力,翟长平,6/11/2020,本节学习目标,1、知道向心力的方向及其姨圆周运动物体的产生的效果；2、理解向心力的计算公式；3、掌握确定向心力的基本思路；4、知道变速圆周运动及一般曲线运动的分析方法，知道向心力公式同样能在其中应用；5、通过用圆锥摆粗略验证向心力公式的实验，培养探究物理知识的能力。,6/11/2020,复习:向心加速度,3、向心加速度是描述圆周运动什么的物体量？,2、向心加速度的方向向哪里？,1、向心加速度的公式,6/11/2020,问题讨论：,物体受什么样的力才会做匀速圆周运动呢？,结论-做匀速圆周运动的物体的合外力指向圆心。,思考途径:匀速圆周运动是曲线运动合外力的方向与速度方向不在同一直线上匀速圆周运动速度大小不变合外力与速度方向平行的分力必为零合外力必定垂直于速度沿半经指向圆心.,6/11/2020,一、向心力,1、定义,-物体做圆周运动时，所受到的指向圆心的合外力。,2、理解：,（1）向心力是指向圆心的合力，是根据力的作用效果来命名的。,（2）向心力的作用只改变速度的方向不改变速度的大小。,（3）向心力不是物体单独所受的力，它可由合力提供;可由合力指向圆心的分力提供;也可由某一个力提供;还可由某个力指向圆心的分力提供.,6/11/2020,（2）由牛顿第二定律和向心加速度可得向心力公式：,（3）单位：N,4、向心力的大小,（1）问题讨论：,向心力的大小与哪些因素有关呢？,与m、r、V、有关,（4）匀速圆周运动的合力提供向心力。,3、向心力的方向：始终指向圆心,所以向心力是变力,(2).实验需要的器材？,O,F合mgtan,测V、r用公式求得Fn;由力的平行四边形定则求得F合;将Fn和F合进行比较。,钢球、细线、画有同心圆的白纸、天平、秒表、直尺,2020/6/11,6:几种常见的圆周运动,（1）放在水平转盘相对转盘静止的物体；(演示实验),（2）用细绳拴住在光滑水平面匀速转动的物体,（3）在水平弯道上匀速转弯的汽车；,(3).实验需要测量的数据有哪些？如何测量？,m、r、转n圈数所用时间t、h,（4）实验数据处理：V=2rN/t，Fn需=mV2/rFn供=mgtg=mgtg（r/h）,（3）、对物体进行受力分析，确定合力指向圆心方向的分力,即确定向心力Fn。,（2）、明确圆周运动平面，确定运动的轨迹、圆心位置0及半径r,（1）、明确研究对象,7、向心力来源的分析思路：,6/11/2020,B,巩固练习,2020/6/11,A,解：地面的摩擦力提供汽车转弯的向心力，由f=m2/r知：f2/r，即r应增至原来4倍。,2020/6/11,3、用长度不同、材料相同的同样粗细的绳子各栓着一质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，则：（）A、两小球以相同线速度运动时，长绳易断B、两小球以相同角速度运动时，短绳易断C、两小球以相同角速度运动时，长绳易断D、不管怎样都是短绳易断。,C,4、汽车绕半经为24m的水平圆弧至多能以12m/S的速率运动，求地面和车轮的动摩擦因素=？,解：mg=m2/r=2/gr=122/2410=0.6,2020/6/11,二、变速圆周运动：,2、结论：（1）速率变化的圆周运动是变速圆周运动；（2）变速圆周运动所受的合力不指向圆心。（3）向心力由合外力指向圆心的分力提供。（4）由于牛顿第二定律具有瞬时性，物体在任何位置向心力公式都适用，,1、问题讨论：如果沿圆周运动的物体速率是变化的，那它还是匀速圆周运动吗？它所受的合力还指向圆心吗？此时什么力充当向心力？向心力公式还适用吗？,2020/6/11,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,3、变速圆周运动合力的分解：,2020/6/11,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。,三、一般曲线运动：,处理方法-把曲线分割为许多极短的小段,每小段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径.在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。,问题讨论:一般曲线运动各个地方双的弯曲程度不一样，如何研究？,(5)向心力公式对匀