《向心力》专用课件.pptVIP

地球公转 绳拉小球 轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。 介绍: 向心力演示仪 介绍: 向心力演示仪 介绍: 向心力演示仪 2、匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速运动. * * * * * 向心力 地球围绕太阳转 飞机拐弯 这些物体为什么会做圆周运动？ O G FN F 小球受力分析： O FN与G相抵消，所以合力为F 小球受力分析1 O F F F V V V O 小球受力分析： 做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，与速度V垂直 小球受力分析2 学生小实验 步骤一：拉住绳子一端，使小球在桌面上做匀速圆周运动。 观察与思考： 1 .小球为何做匀速圆周运动？ 2 .小球受到哪些力作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？ 3 .一旦线断或松手，结果如何？ O 受力分析： O 结论： FN与G相抵消，所以合力为F FN G F 结论：合外力指向圆心，与速度V 垂直,只改变速度的方向。 O F F F V V V O 力与运动分析： 3 .向心力的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小. 讨论得到（概括）： 1 .作匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，我们把这个力叫做向心力； 2 .向心力的方向：与速度垂直，始终指向圆心（方向不断变化）； 向心力的特点 ②向心力的作用：只改变线速度的方向（或产生向心加速度） ③向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具有确定性质的某种力。它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。 ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直） 定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ①、人造地球卫星绕地球运动时； 万有引力 判断向心力 图2 下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ③小球在水平面内运动； G T F θ 小球重力和绳拉力的合力 G Ff FN 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ②滚筒洗衣机中物体跟着滚筒转动； 筒壁的支持力 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ②小球在光滑的水平桌面上运动； 细绳的拉力 学生小实验 步骤二：重做前面的小实验，自行改变实验条件，多做几次； 体验与猜测： 向心力大小可能与哪些因素有关？ 实验方法——控制因素（变量）法 1.F与m的关系 保持r、ω一定 2.F与r的关系 保持m、ω一定 3.F与ω的关系 保持r、m一定 结论: F ∝m 结论: F ∝ r 结论: F ∝ ω2 一. 用向心力演示器验证 方法:控制变量法(F与m , r, ω) 1.F与m的关系 保持r、ω一定 保持m 、 ω一定 2.F与ω的关系 保持m、r一定 3.F与r的关系 m大，F也大 ω大，F也大 r大，F也大 演示仪 两个验证实验 圆锥摆 G FN 小 球 静 止 手 推 档 板 G 匀 速 圆 周 运 动 FN F′ F 二实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 1、实验的基本原理？ 从运动的角度求得Fn ；从受力的角度求得F合 ；将Fn 和F合 进行比较 2、实验需要的器材？ 钢球、细线、画有同心圆的白纸、天平、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 v2 r m？r？v？θ？ m、r、转n圈数所用时间t、h 5、向心力的大小 ①、当r、ω一定时，向心力与质 量成正比 ②、当m、r一定时，角速度越大， 向心力越大 ③、当m、ω一定时，运动半径 越大，向心力越大 2、向心力的大小： F = mrω2 F = mv2/r 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 二、向心加速度 1、向心加速度即向心力产生的加速度，只是描述线速度方向变化的快慢。 大小： a = F/m=? a= rω2 a= v2/r 方向： 与向心力方向一致，即总指向圆心，向心加速度的方向是不断变化的。 * * * * *