广东省惠东县平山镇第三中学高中物理 第2章 圆周运动 向心力向心加速度课件 粤教必修2

1、向心力 向心加速度2021/8/8 星期日1复 习 提 问 什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么？根据物体做曲线运动的条件，物体能够做匀速圆周运动，必定存在加速度，一定受到力的作用，那么物体所受的外力有何特点？加速度怎样呢？2021/8/8 星期日2轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。 2021/8/8 星期日3OGNF小球受力分析： ON与G相抵消，所以合力为F2021/8/8 星期日4OFFFVVVO小球受力分析： 既然是匀速圆周运动，F必与V垂直，所以叫向心力2021/8/8 星期日55-5 向心力 向心加速度 一. 向心力 1. 定义： 做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的

2、合外 力，叫向心力。 2.特点：方向始终与V垂直，指向圆心。3.作用效果：只改变V的方向,不改变V的大小。4.向心力大小： 5.向心力的来源： 受力分析时, 不能多出一个向心力。或：F=mv2rF=mr2 是一种效果力，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。即向心力就是物体受到的合外力。是变力2021/8/8 星期日6圆锥摆GF1F合r向心力由拉力F1和重力G的合力提供。几个典型的圆周运动2021/8/8 星期日7 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动GFNfF向=F合=f几个典型的圆周运动2021/8/8 星期日8 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动几个典型的圆

3、周运动2021/8/8 星期日9卫 星 绕 地 球 运 行VF( b )几个典型的圆周运动2021/8/8 星期日105-5 向心力 向心加速度 二. 向心加速度 定义: 由向心力产生的加速度叫向心加速度。 物理意义: 它是表示速度方向变化快慢的物理量。 方向: 沿半径指向圆心 大小: a = r2 或 a = v2ra与r究竟是成正比呢，还是成反比？若一定 , 就成正比 ;若v一定 , 就成反比 。2021/8/8 星期日11向心力公式: F向 = F合= mr2a = r2或：a=v2r推导: 向心加速度的大小与方向根据牛顿第二定律: F 合= m a 2021/8/8 星期日12质量为m

4、的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成角，则以下正确的是( )A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球只受重力、拉力的作用C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mg tg D.摆球做匀速圆周运动的周期为2LcosgB C D2021/8/8 星期日13F合=mgtg F向=mr2=mr(2/T)2r= L sin 小球在水平面内做匀速圆周运动，其合力必沿水平方向指向圆心，大小应等于小球做匀速圆周运动所需的向心力。即绳的拉力F与重力的合力沿水平方向，由平行四边形定则可得由F向= F合，联立上述各式可得LcosgT=2GF1F合r2021/8/8 星期日14

5、上海在北纬31，求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大？（设地球半径R=6400km，COS31=0.86）AORr分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周轨迹、圆心及半径。物体随地球自转的角速度 =2 /T圆周半径r=R cos31a=r 2 = R cos31(2 /T) 2代入数据可得a=2.9102m/s2O2021/8/8 星期日15例题如右图所示皮带传动装置，主动轴O1上有两上半径分别为R和r的轮，O2上的轮半径为r，已知R=2r，R= r，设皮带不打滑， 问:A:B? B:C? vA:VB? vA:vC? 分析简解 A,B同轴，故A:B1:1 因B与C用皮带传动，所以 vB:vC1:1 vBBR vCCr 2021/8/8 星期日162021/8/8 星期日17课 堂 小 结一、 向心力： 大小： 方向： 沿半径指向圆心。是变力。 特点： F V , 方向不断变化。 来源： 重力、弹力、摩擦力或几 个力的合力。或：F=mv2rF=mr22021/8/8 星期日18课 堂 小 结二. 向心加速度: 大小: a = r2 或 a = 方向: 沿半径指向圆心，方向不断 变化