匀速圆周运动的向心力和向心加速PPT学习教案

1、会计学1地球围绕太阳转地球围绕太阳转第1页/共33页 这些物体为什么这些物体为什么会做圆周运动？会做圆周运动？第2页/共33页共线共线)第3页/共33页小球受哪些力？合外力有何特点？想一想看一看第4页/共33页OGFNF小球受力分析：小球受力分析： OFN与G相抵消，所以合力为F第5页/共33页OFFFVVVO 小球受力分析小球受力分析： 结论：结论： 做匀速圆运动的小球做匀速圆运动的小球，合外力指向圆心，合外力指向圆心，与速度与速度V V垂直垂直第6页/共33页2.2.特点：方向始终方向始终与与V V垂直垂直，指向圆心圆心。是变力变力一一. .向心力方向时刻发生变化，OFFFVVVO注意注意

2、：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。第7页/共33页为什么？3.3.作用效果:OFFFVVVO因为在运动方向上所受的合外力为0，这个方向上的加速度也为0，所以速度大小不变，只改变速度方向。只改变只改变V V的方向的方向, ,不改不改变变V V的大小的大小第8页/共33页VFFFVV 结论：结论： 做匀速圆周运动的卫做匀速圆周运动的卫星，合外力方向星，合外力方向指向圆心（地指向圆心（地心），与速度心），与速度V V垂直垂直第9页/共33页第10页/共33页圆锥摆G

3、FF合r小球受到哪些小球受到哪些力的作用？力的作用？O向心力由拉力向心力由拉力F和和重力重力G的合力提供的合力提供向心力由什么向心力由什么力提供？力提供？想一想第11页/共33页F向=F合=Ff木块做圆周木块做圆周运动所需向运动所需向心力：心力：由圆盘对木块由圆盘对木块的静摩擦力的静摩擦力 f 提供提供OGFNFf小球受到哪些小球受到哪些力的作用？力的作用？向心力由什么向心力由什么力提供？力提供？想一想第12页/共33页第13页/共33页实验实验2：用细绳连接的钢球、木球各一个，拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验。：用细绳连接的钢球、木球各一个，拉

4、住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验。思考：向心力的大小与哪些因素有关？思考：向心力的大小与哪些因素有关？ 向心力的大小与向心力的大小与m、R、V、 有关。有关。感感 受受第14页/共33页4.向心力大小：（1）体验向心力的大小猜想：向心力大小可能与 _ 有关质量、半径、角速度（2）演示实验：用向心力演示器演示方法:控制变量法1.F与m的关系保持r、一定保持r、m一定2.F与r的关系保持m、一定3.F与的关系m大，F也大r大，F也大大，F也大第15页/共33页转动手柄转动手柄变速塔轮变速塔轮变速塔轮变速塔轮长槽长槽短槽短槽横臂挡板横臂挡板弹簧测力套筒弹

5、簧测力套筒标尺标尺演示器构造演示器构造第16页/共33页GFN小球静止第17页/共33页手推档板第18页/共33页G匀速圆周运动FNF F第19页/共33页根据根据 推导向心力的另一表达推导向心力的另一表达式式rvrvmF2公式：公式：Fm r2 结论精确的研究表明： 向心力的大小F与物体质量m、圆周半径r和角速度都有关系： 物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。第20页/共33页直线运动的速度变化量直线运动的速度变化量 vv1v2 vv1v1v2v1v1v1、v1m/s v28 m/s 2、v1m/s v22 m/s V v2- v1m/s V

6、v2- v13m/s 方向与方向与v1 v反向反向方向与方向与v1 v同向同向第21页/共33页平抛运动中速度的变化量平抛运动中速度的变化量AVAVBB VVAVA第22页/共33页AVAVVAVA vVA第23页/共33页向心力公式向心力公式: F: F向向 = F= F合合= mr= mr2 2推导推导: : 向心加速度的大小与方向向心加速度的大小与方向根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律: F: F合合= m a = m a rvm2ra2rva2或第24页/共33页、匀速圆周运动向心加速度的方向：匀速圆周运动向心加速度的方向：指向圆心指向圆心 匀速圆周运动向心加速度的大小：匀速圆周运动向心

7、加速度的大小：a= = 2r rv2描述速度描述速度快慢快慢的物理量的物理量根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：F=ma第25页/共33页或：或：F=m F=m v v2 2r rF=mrF=mr2 2二. 向心加速度: 大小: a = a = r2 或 a =a = 方向: 沿半径指向圆心，方向不断 变化，是变加速运动。 物理意义: 表示速度方向速度方向变化快慢的物理量。 v2r第26页/共33页方向大小第27页/共33页A第28页/共33页图B第29页/共33页2、如图所示在皮带、如图所示在皮带传动中，两轮半径传动中，两轮半径不等，下列说法哪些是正确的不等，下列说法哪些是正确的? （ ）A 两轮角速度相等两轮角速度相等 B 两轮边缘线速度的大小相等两轮边缘线速度的大小相等C 大轮边缘一点的向心加速度大于小轮大轮边缘一点的向心加速度大于小轮 边缘一点的向心加速度边缘一点的向心加速度D 同一轮上各点的向心加速度跟该点与中同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比心的距离成正比BD 第30页/共33页3、如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的倍，A是大轮边缘上一点，B是