向心力课件ppt

1、向心加速度 1.向心加速度：作圆周运动的物体具有的总是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度2.向心加速度的方向：指向圆心，时刻变化 3. .向心加速度大小：向心加速度大小： 或或an 哪来的？哪来的？即即an 是如是如何产生的？何产生的？根据牛顿第二定律可知物体一定根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个合受到了指向圆心的合力，这个合力叫做力叫做向心力向心力。an = = v2ran = = r25.6 向心力1 1、定义：做匀速圆周运动的物体所受、定义：做匀速圆周运动的物体所受到的到的指向圆心指向圆心的的合力合力，即产生向心加，即产生向心加速度的力叫向心力。速度的力叫向心力。

2、3 3、方向：始终指向圆心、方向：始终指向圆心( (与与v 垂直或与半垂直或与半径垂直径垂直););是变力是变力 2 2、符号：、符号：Fn4 4、作用：、作用：只改变只改变线速度的方向（或产生向线速度的方向（或产生向心加速度）心加速度）5 5. .向心力的大小向心力的大小Fn= =m v2rFn= =m r2F合合man向心力大小与向心力大小与多个物理量有多个物理量有关，在分析向关，在分析向心力与某一物心力与某一物理量的关系时，理量的关系时，要注意什么？要注意什么？当当m、v不变时，不变时，Fn与与r成反比；成反比；当当m、r不变时，不变时，Fn与与v成正比。成正比。当当m、不变时，不变时，

3、Fn与与r成正比；当成正比；当m、r不变时，不变时，Fn与与成正比。成正比。能否利用实能否利用实验粗略地验验粗略地验证向心力的证向心力的表达式？表达式？F合合Fnan = = v2r1 1、实验的基本原理？、实验的基本原理？从运动的角度求得从运动的角度求得F Fn n ；从受力的角度求得从受力的角度求得F F合合 ；将将F Fn n 和和F F合合 进行比较进行比较2 2、实验需要的器材？、实验需要的器材？钢球、细线、画有同心圆的钢球、细线、画有同心圆的白纸、天平、秒表、直尺白纸、天平、秒表、直尺r rOOO Ol lh hF FT TG GF F合合3 3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量

4、？、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？F F合合mg tanmg tan小球所需小球所需向心力向心力F Fn n= =m m v v2 2r rm m？r r？v v？m m、r r、转转n n圈数所用时间圈数所用时间t t、h hrOOlhOF引引F合合F引引 Fn在匀速圆周运动中，合力提供向心力在匀速圆周运动中，合力提供向心力OmgFNFfOmgFN提供向心力提供向心力受力分析受力分析FfFN+mgTGF合合1 1、向心力是按照效果命名的力，并不是物体额、向心力是按照效果命名的力，并不是物体额外受到的一个力；受力分析时外受到的一个力；受力分析时, , 不能多出一个不能多出一个向心力。向心

5、力。F合合Fn2 2、向心力的、向心力的来源来源：物体所受的：物体所受的合力提供合力提供了物体了物体做匀速圆周运动做匀速圆周运动所需的向心力所需的向心力。（可以是重力、。（可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力）弹力、摩擦力等各种性质力的合力）在匀速圆周运动中，合力提供向心力在匀速圆周运动中，合力提供向心力注意注意： 向心力是根据力的作用效果命名的力，并不是一种新的性质的力。当物体做匀速圆周运动时，就必须对物体进行正确的受力分析，判断是什么力提供了向心力.4、说明（1）向心力是效果力，它可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力（2）向心力是变力（3)受力分析

6、时绝 对不能出 现向心力3 3、向心力的大小向心力的大小2 2、向心力的作用效果：改变速度的向心力的作用效果：改变速度的方向方向1 1、向心力的方向：指向圆心向心力的方向：指向圆心4 4、向心力的来源向心力的来源Fn= =m v2rFn= =m r2Fn = =m r 42T 2在匀速圆周运动中，合力充当向心力在匀速圆周运动中，合力充当向心力飞机在水平面内盘旋飞机在水平面内盘旋OmOlm竖直方向：竖直方向：FT cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2l sin竖直方向：竖直方向：F升升 cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2rOrFTmgF合合mgF合合F升升OORmm竖直方向

7、：竖直方向：FN cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2rOr竖直方向：竖直方向：FN cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2 R sinmgFNF合合mgFNF合合mgFN物体相对转盘静止，物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动随盘做匀速圆周运动rF静静竖直方向：竖直方向：FNmg水平方向：水平方向：F合合= =F静静= =m2r谁充当向谁充当向心力？心力？静摩擦力静摩擦力指向圆心指向圆心变速圆周运动变速圆周运动 FOFnFt改变速度的大小改变速度的大小改变速度的方向改变速度的方向因因为法向分力的作用效果不改变速度大小，为法向分力的作用效果不改变速度大小，只改变速度方向，这是物

8、体做圆周运动的原只改变速度方向，这是物体做圆周运动的原因，我们把这个力也叫做向心力，它产生的因，我们把这个力也叫做向心力，它产生的加速度也叫做向心加速度。切向分力产生的加速度也叫做向心加速度。切向分力产生的加速度叫做切向加速度。加速度叫做切向加速度。 运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可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。以称为一般曲线运动。r1r2一般曲线运动一般曲线运动各个地方的弯各个地方的弯曲程度不一样，曲程度不一样，如何研究？如何研究？把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程

9、度不一样，表看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线明它们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。行处理。1 1. .向心力的概念：指向圆心向心力的概念：指向圆心的的合外力合外力。 2.2.向心力的方向：总是指向向心力的方向：总是指向圆心圆心，与速度，与速度垂直，时刻变化垂直，时刻变化。4.4.向心力的来源：向心力的来源：3.3.向心力的效果：向心力的效果：只改变只改变速度速度方向方向，不改变不改变速度速度大小。大小。 可以由重力、弹力、摩擦力中的可以由

10、重力、弹力、摩擦力中的某一个力某一个力，或是或是某个力的分力某个力的分力，或，或几个力的合力几个力的合力所提供。所提供。5.5.大小：大小：rvmrmF22)44(2222rfmrTmF说明：向心力是根据效果命名的说明：向心力是根据效果命名的合外力合外力，受力分析时受力分析时不加不加向心力向心力1.1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法法中，正确的是（中，正确的是（ ）A A物体除受到其他的力外还要受到一个向心力物体除受到其他的力外还要受到一个向心力B B物体所受的合外力提供向心力物体所受的合外力提供向心力C C向心力是一个恒力向心力是一

11、个恒力D D向心力的大小一直在变化向心力的大小一直在变化B B2.2.做匀速圆周运动的物体，其加速度的数值必做匀速圆周运动的物体，其加速度的数值必定（定（ ）A A跟其角速度的平方成正比跟其角速度的平方成正比 B. B. 跟其线速度的平方成正比跟其线速度的平方成正比C C跟其运动的半径成反比跟其运动的半径成反比 D D跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比D D3.3.甲乙两物体都做匀速圆周运动甲乙两物体都做匀速圆周运动, ,其质量之比为其质量之比为12,12,转转 动半径之比为动半径之比为12,12,在相同时间内甲转过在相同时间内甲转过4 4周，乙转周，乙转

12、过过3 3周。则它们的向心力之比为（周。则它们的向心力之比为（ ）A.14 B.23 A.14 B.23 C.49C.49 D.916 D.916C C4.4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运周运动，如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中动，如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的正确的是（是（ ）A A一定指向圆心一定指向圆心B B一定不指向圆心一定不指向圆心C C只有在最高点和最低点时指向圆心只有在最高点和最低点时指向圆心D D不能确定是否指向圆心不能确定是否指向圆心A Av v5.5.长度为长度为L=0.5mL=0.5m的轻质细杆的轻质细杆OAOA，A A端有一质量为端有一质量为m=3.0kgm=3.0kg的小球，如图所示，小球以的小球，如图所示，小球以O O点为圆心在竖直平面点为圆心在竖直平面内做圆内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s2.0m/s，g g取取10m/s10m/s2 2，则此时细杆则此时细杆OAOA受到（受到（ ）A A6.0N6.0N的拉力的拉力 B B6.0N6.0N的压力的压力C C24N24N的拉力的拉力 D D24N24N的压力的压力B BA A6.6.设地球质量为设地球质量为M M6.06.01