高一物理匀速圆周运动的向心力和向心加速度

1、2022-3-7第二节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度2022-3-7复习：匀速圆周运动的性质复习：匀速圆周运动的性质变速曲线运动变速曲线运动.F改变速度的大小改变速度的大小 力是改变物体运力是改变物体运动状态的原因；动状态的原因； 力是使物体产生力是使物体产生加速度的原因。加速度的原因。a 0VFFFF改变速度的方向改变速度的方向VFVFa 0匀速圆周运动匀速圆周运动速度大小不变速度大小不变速度方向改变速度方向改变F=0a = 0F 0a 0a 改变改变2022-3-7 1.小球做圆周运动时，你牵绳的手有什么感觉？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

2、？如果突然松手，将会发生什么现象？ 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。这个力称为用。这个力称为“”。常记为。常记为2022-3-7F向向心心力力【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】2022-3-71.定义定义：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向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圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力。2.特点：方向始终方向始终与与v垂直垂直，指向圆心圆心。方向时刻发生变化是变力OFFFvvvO注意：注意：1、向心力通常由重力

3、、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、什么是向心力一、什么是向心力2022-3-2022-3-7 【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】2022-3-7【关于向心力的几点说明】【关于向心力的几点说明】 2022-3-7请分析以下圆周运动的向心力的来源。请分析以下圆周运动的向心力的来源。2022-3-7在小球质量在小球质量m和旋转半径和旋转半径r不变的条件下，不变的条件下，改变角速度改变角速度，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；在小球质量在小球质

4、量m和角速度和角速度不变的条件下，改不变的条件下，改变旋转半径变旋转半径r，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；在旋转半径在旋转半径r和角速度和角速度不变的条件下，改不变的条件下，改变小球质量变小球质量m，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力； 角速度角速度越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 旋转半径旋转半径r越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 小球质量小球质量m越大，手的拉力越大。越大，手的拉力越大。二、向心力的大小二、向心力的大小2022-3-7 角速度角速度相同，半径相同，半径r相同，质量相同，质量m越大，向心力越大；越大，向心力越大； 角速度角速度相同，质量相同，质量m相

5、同，半径相同，半径r越大，向心力越大；越大，向心力越大； 质量质量m相同，半径相同，半径r相同，角速度相同，角速度越大，向心力越大；越大，向心力越大；2022-3-7 匀速圆周运动所需的向心力的大小为：匀速圆周运动所需的向心力的大小为：2Fmr 式中式中m是运动物体的质量，是运动物体的质量，r是运动物体转动的半径，是运动物体转动的半径，是是转动的角速度。转动的角速度。2 vvFmrr 式中式中v是物体圆周运动线速度的大小。是物体圆周运动线速度的大小。 从从 看，好象看，好象F 跟跟r成正比，从成正比，从 看，好看，好象象F 跟跟r成反比。你如何认识这个问题？成反比。你如何认识这个问题？2vFm

6、r 2Fmr 2022-3-7理论推导理论推导2022-3-7 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动几个典型的匀速圆周运动2022-3-7卫卫 星星 绕绕 地地 球球 运运 行行vF( b )几个典型的匀速圆周运动2022-3-2022-3-7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2022-3-72222FmrarvvFmarmrFa 匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定指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圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为。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。向心加速度是变量，其方向是不断变化的。三、向心加速度三、向心加速度2022-3-7例题：例题：“神州神州”五号飞船发射升空后，进入椭圆轨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道，然后实施变轨进入距地球表面约343km的圆形轨的圆形轨道。已知飞船的质量为道。已知飞船的质量为8000kg，飞船约，飞船约90min绕地球绕地球一圈，地球半径取一圈，地球半径取6.37103k