《向心力向心加速度》PPT课件.ppt

1、向心力 向心加速度,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？,轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。,O,G,N,F,小球受力分析：,O,N与G相抵消，所以合力为F,O,F,F,F,V,V,V,O,小球受力分析：,5-5 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

2、来源：,受力分析时, 不能多出一个向心力。,F=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,做一做：感受向心力,猜想：F可能与m、r、有关,观察实验,方法:控制变量法,1.保持m、一定：,2.保持r、一定：,3.保持r、m一定：,结论:F m r 2,F=k m r 2,各量均用国际制单位表示，则K=1,Fr,Fm,F2,介绍: 向心力演示仪,G,N,小 球 静 止,手 推 档 板,介绍: 向心力演示仪,G,N,匀 速 圆 周 运 动,N,F,F,介绍: 向心力演示仪,圆锥摆,G,F1,F合,r,向

3、心力由拉力F1和重力G的合力提供。,物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动,G,FN,f,F向=F合=f,玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动,卫 星 绕 地 球 运 行,V,F,( b ),5-5 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。,a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 。,向心力公式: F向 = F合= mr2,a = r2,基本思路：,实验,向心力,向心加速度,牛顿第二定律,动力学：,运动学：,运动状态的改变,向心加速度,牛顿第二定律,向心力,推导: 向心加

4、速度的大小与方向,根据牛顿第二定律: F 合= m a,从运动学角度推导向心加速度,质量为m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2,B C D,分析,F合=mgtg ,F向=mr2=mr(2/T)2 r= 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,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）,A,O,R,r,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 cos31 a=r 2 = R cos31(2 /T) 2 代入数据可得a=2.9102m/s2,O,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。,F=mr2,课 堂 小 结,二. 向心加速度: 大小: a = r2 或 a =