2012高一物理课件 4.2 向心力与向心加速 5（鲁科版必修2）.pptVIP

物体受到的合力与运动的关系如何？ 地球公转 * * 1、当物体受到的F合=0时，物体做 匀速直线运动。 2、当物体受到的F合与速度V在同一条直线上时，物体做 变速直线运动 3、当物体受到的F合与速度V不在同一直线上时，物体做 曲线运动 地球围绕太阳转 这些物体为什么会做圆周运动？ 3、若细线突然剪断，将会看到什么现象？ 2、合外力有何特点？ 思考与分析 1、小球受哪几个力的作用？ O G FN F 小球受力分析： O FN与G相平衡，所以合力为F（绳子的拉力） 若细线突然剪断，小球将沿该点的切线方向飞出。 1、概念：指向圆心的合外力． 一、向心力 2、方向：总是指向圆心，与速度垂直，时刻变化。 4、来源： 3、效果： 只改变速度的方向，不改变速度大小 可以由重力、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． 5、大小： 第2节 向心力与向心加速度 Va Fa Fb Vb 说明：上式表示的是所需要的向心力，而这个力是由物体实 际受到的合外力来提供的。 说明：向心力是根据效果命名的合外力，受力分析时向心力 不存在 说明：向心力对物体不做功 二、向心加速度 1、概念：向心力产生的加速度 2、方向：总是指向圆心，时刻变化，是一个变加速度 3、意义：描述线速度方向变化快慢的物理量。 匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变加速运动 4、大小： 说明： 和 也适用于变速圆周运动(瞬时值) Va Fa 匀速圆周运动 Va Fa 变速圆周运动 F1 F2 向心力=合外力 F2改变速度大小 F1改变速度方向 Fa只改变速度方向 不改变速度大小 向心力=合外力 ？ 来源：可以由重力、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。 向心力是根据效果命名的合外力，受力分析时向心力不存在 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保持r、ω一定 ②保持r、m一定 ③保持m、ω一定 精确的研究表明： 构造：变速塔轮，长槽，短槽，弹簧测力套筒，标尺等。 结论：m越大，F向越大 结论：ω越大，F向越大 结论：r越大，F向越大 推导: 向心加速度的大小 向心力公式: 根据牛顿第二定律: 向心加速度a一定与半径r成正比吗？ 由以上两式可得： 课堂练习 1、关于匀速圆周运动，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向心力不改变线速度的大小 CD 2、分析下图中物体A、B、C的受力情况，并说明这些物体做圆周运动时向心力的来源。 B ω A ω ω C θ A的向心力源自转盘对它的摩擦力 B的向心力源自筒壁对它的压力 C的向心力源自绳对它的拉力和它受到重力的合力 N N G G G f f T 3、线的一端系一个重物，手执线的另一端，使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。当转速（角速度）相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动。系线碰钉子时，是钉子离重物越远线易断，还是离重物越近线易断？水什么？ 解： ①线越长越容易断。 因角速度一定时，根据向心力公式 可知r越大所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断。 ②离得越近越容易断。 因线速度一定时，根据向心力公式 可知r越小所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断 * * * *