匀速圆周运动的向心力和向心加速度教学课件教科版

1、什么是匀速圆周运动？问题做匀速圆周运动的物体一定受力吗？有加速度吗？为什么？匀速圆周运动变加速曲线运动一定受力这个力什么方向？第1页，共25页。2匀速圆周运动的向心力和向心加速度第2页，共25页。感受理解向心力 活动一感知体验花样滑冰、链球比赛、旋转小球 细线栓球圆周运动杯中小球圆周运动第3页，共25页。问题1 1.小球做圆周运动时，手拉绳的力的方向怎样？ 2.如果突然松手，将会发生什么现象？ 3.小球在杯中做圆周运动时，你握杯的手有什么感觉？ 4.如果突然将杯子提开，将会发生什么现象？问题2 做匀速圆周运动的物体，是否都受到指向圆心的力的作用？第4页，共25页。【结论】 物体做匀速圆周运动时

2、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。GNFOrOF合TG问题3 向心力改变速度大小吗？方向与速度方向什么关系？第5页，共25页。【结论】 物体做匀速圆周运动时，所受合力用来充当向心力，向心力方向与速度方向垂直，只改变速度方向不改变速度大小。rOF合TGOFFFVVVO向心力是变力。第6页，共25页。向心力和重力一样，是另一种性质的力吗？ 问题4请分析以下圆周运动的向心力的来源向心力是某一个力（重力、弹力、摩擦力等）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。是根据效果命名的力，不是新力，受力分析不能多出这个力。第7页，共25页。关于向心力说法中正确的是（ ）A、物体由于做圆周运

3、动而产生的力叫向心力B、向心力不改变速度的大小C、做匀速圆周运动的物体所受向心力是不变的D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以 外的一种新的力例题1第8页，共25页。下列关于向心力的论述中，正确的是( ) A物体做圆周运动后，过一段时间就会受到向心力 B向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产生 C向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中的某一个，也可以是这些力中某几个力合力 D向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢变式第9页，共25页。探究影响向心力大小的因素 向心力的大小可能跟哪些因素有关呢？ 活动二问题在小球质量m和旋转半径r不变的条件

4、下，改变角速度，多次体验手的拉力；在小球质量m和角速度不变的条件下，改变旋转半径r，多次体验手的拉力；在旋转半径r和角速度不变的条件下，改变小球质量m，多次体验手的拉力；角速度越大，手的拉力越大旋转半径r越大，手的拉力越大小球质量m越大，手的拉力越大第10页，共25页。向心力的大小能与质量、角速度和半径有关猜想探究向心力演示仪控制变量法第11页，共25页。向心力演示仪GN小球静止手推档板匀速圆周运动GNFF第12页，共25页。现象角速度相同，半径r相同，质量m越大，向心力越大；角速度相同，质量m相同，半径r越大，向心力越大；质量m相同，半径r相同，角速度越大，向心力越大； F mF rF 2当

5、取国际单位制时，k=1F = m2r第13页，共25页。讨论F = m2r由于v =rF = mv2/r问题向心力大小与半径究竟成正比还是反比？角速度一定时,向心力与半径成正比线速度一定时,向心力与半径成反比第14页，共25页。探究向心加速度活动三向心加速度是向心力产生的加速度方向：与向心力的方向相同，总是指向圆心是反映线速度方向改变快慢的物理量大小：或者2.向心力和向心加速度公式虽从匀速圆周运动得出，也适用于一般圆周运动，但求解时要注意各物理量瞬时对应关系。 强调：1.做匀速圆周运动物体，尽管向心力和向心加速度大小不变，但方向时刻在变，因此匀速圆周运动是变加速曲线运动第15页，共25页。做变

6、速圆周运动的物体所受的力FFnFtFt 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向 加速拓展第16页，共25页。OBAvAvBvAv设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v ，轨迹半径为r。经过时间t，物体从A点运动到B点。尝试用v 、r 写出向心加速度的表达式。vA、vB、v 组成的三角形与ABO相似 =ABvvr v =ABvr an = = ABvrvtt当t 很小很小时，AB=AB=l = = = vABlttABt an = v =vrv2r= r2 = v推导第17页，共25页。实验向心力向心加速度牛顿第二定律动力学：运动学：运动状态

7、的改变向心加速度牛顿第二定律向心力思路第18页，共25页。下列说法正确的是( ) A匀速圆周运动是一种匀速运动 B匀速圆周运动是一种匀变速运动 C匀速圆周运动是一种变加速运动 D物体做圆周运动时其合力不改变线速度的大小例题2第19页，共25页。关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，正确的是 A由a=v2/r可知，a与r成反比 B由a=2r可知，a与r成正比 C由v=r可知，与r成反比 D由=2/T可知，与T成反比例题3第20页，共25页。A、14 B、23 甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为12,转动半径之比为12,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（ ）例题4C、49 D、916第21页，共25页。如图，质量为m的小物体在水平转台上随转台以周期T作匀速圆周运动，物体到转轴的距离为d、物体与转台摩擦因素为，求：（1）物体所需要的向心力？（2）物体所受到的转台对它的支持力？摩擦力？（3）为使物体保持距离d随转台一起转动，转台转动的角速度应满足什么条件？例题5第22页，共25页。12假设两小球绕同一圆心做圆周运动，且1 2,若某时刻相距最近，问再经过多少时间又会相距最近？经过多少时间会相距最远？例题6第23页，共25页。小结问题1什么是向心力？你是如何理解向心力的？问题2向心力与半径之间究竟存在什么关系？问题3什么是向心加速度？你是怎