5.6向心力解说.ppt

* * 物体随盘做匀速圆周运动 5.6 向心力 高一物理 第五章 曲线运动 向 心 加 速 度 公 式 an 1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动？ V 把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律，可得： 向心力 v F v F v F 人 造 卫 星 绕 地 球 运 行 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。 时刻发生变化，是变力。 向心力 3.大小： 4.效果：只改变速度的方向,不改变速度的大小 用细线拴一球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是 在线速度一定情况下，线越长越易断 A 在线速度一定情况下，线越短越易断 B 在角速度一定情况下，线越长越易断 C 在角速度一定情况下，线越短越易断 D 学生展示 注意： 1、向心力通常由重力、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。 2、向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力画出来。 向心力的来源 O 小球受力分析： 轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源？ O G FN F 向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。 匀速圆周运动实例分析——向心力的来源 F向= F合= F 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 F向= F合= Ff 由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。 即圆盘对木块的静摩擦力Ff ω O G FN Ff 小木块向心力的来源? 匀速圆周运动实例分析——向心力的来源 G Ff FN ω 讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源? 物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。 匀速圆周运动实例分析——向心力的来源 θ O O R ω θ ω θ m m O r mg FN F合 mg FN F合 F合＝mg tanθ 竖直方向:FN cosθ＝mg 水平方向:F合=mω2r 竖直方向：FN cosθ＝mg 水平方向：F合=mω2 R sinθ 沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球 实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 小球受到哪些力的作用？ 向心力由什么力提供？ 想一想 r θ O G F合 F 结论: 向心力由拉力F和重力G的合力提供 实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 1、实验的基本原理？ 通过运动求得Fn ； 通过受力分析求得F合 ；将Fn 和F合 进行比较。 2、实验需要的器材？ 钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺 r O O θ l h FT G F合 3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？ F合＝mg tanθ 小球所需向心力 Fn=m(4π2/T2) m？r？v？θ？ m、r、转n圈数所用时间t、l 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θ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 D.摆球做匀速圆周运动的周期为 ? 学生展示 O F Ft O Fn 线速度大小变化的圆周运动为变速圆周运动。 做变速圆周运动的物体受到的合外力F不是指向圆心，根据力F产生的效果可以分解为两个互相垂直的分力：跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。 变速圆周运动 O F Ft O Fn 跟圆周相切的分力Ft产生的加速度叫切向加速度。它只改变速度大小，不改变速度方向。 指向圆心的分力Fn产生的加速度就是向心加速度。它只改变速度方向，不改变速度大小。 仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动。同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动。 变速圆周运动 研究一般的曲线运动，可以把这条曲线分割成许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作是圆周运动的部分。 一般的曲线运动 * * 物体随盘做匀速圆周运动