2.2研究匀速圆周运动规律.pptVIP

§2.2 研究匀速圆周运动运动的规律 提问：什么是匀速圆周运动? “匀速”的含义是什么？ 讨论：那么物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？ 匀速圆周运动是变速曲线运动 变速曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 (1)图6．6—1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向? (2)图6.6—2中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向? 小球受哪些力？合外力有何特点？ 想一想 轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。 看一看 O G FN F 小球受力分析： O FN与G相抵消，所以合力为F,方向沿半径指向圆心。 F F F V V V O 俯视图 小球受力分析： 结论： 做匀速圆周运动的物体，合外力始终指向圆心，与速度方向垂直。由牛顿第二定律我们知道，在这个合力的作用下必然会产生一个与合力同方向的加速度，即称为向心加速度，该合力称为向心力。 1、定义： 做匀速圆周运动的物体具有沿半径指向圆心的加速度，这个加速度称为向心加速度（用a表示） 向心加速度特点: 1、沿半径指向圆心 2、与速度方向垂直 向心加速度的表达式 a = v2 r a= ω2r a= vω a = 4π2r T 2 a = 4π2 n2r 思考： 从公式 看，向心加速度与半径成反比；从公式 看，向心加速度与半径成正比；这两个结论是否矛盾？ a = v2 r a= rω2 v不变时，a与r 成反比 ω不变时，a与r 成正比 设有一物体的线速度为100米每秒，运动的半径等于地球的半径，那么是否可以把这个物体的运动看成是水平上的匀速运动？为什么？ 思考 根据牛顿第二运动定律： F合 = M a 则有： 或 需要这样大的力才能产生这样大的加速度 对力应该还有要求： 力的方向 1、定义： 在匀速圆周运动中，产生向心加速度的力叫做向心力（用F表示） 2、向心力的大小 或 只改变速度的方向，不改变速度的大小。 熟悉这个力 1、由牛顿第二运动定律 F合 = M a 可知该力的方向： 与加速度方向一致 向心力 2、方向：总是指向圆心（变力） ，与速度方向垂直则其效果： 3、向心力是按照效果命名的力:可以由某一个力提供，也可以是某一个力的分力，也可以是某几个力的合力（可以由重力、弹力、摩擦力等提供）。 只改变速度的方向，不改变速度的大小。 卫星绕地球做匀速圆周运动 F F F 判断向心力的来源 O 小钢球在桌面上做匀速圆周运动时的受力分析 O 结论： F支与G相抵消，所以合力为拉力F F支 G F 1.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，请分别对它们做受力分析。 2.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们会受到沿圆周切线方向的力的作用吗？ F F拉 G F合 观察思考： 小物块相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动，分析小物块的受力情况： G FN F向 f静 旋转秋千（一） FT r θ O F G 旋转秋千（二） r θ O FT G F1 F2 请同学们总结向心力的来源： 课堂小结：对匀速圆周运动而言 向心加速度公式及特点: 1、向心力、向心加速度沿半径指向圆心 2、向心力、向心加速度与速度方向垂直 F＝m ω2r 向心力公式及特点: 特点 因此，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量。向心力只改变线速度方向、不改变线速度大小 练习1、下列关于匀速圆周运动中描述正确的是 （ ） A、向心加速度不变 B、加速度描述线速度大小变化快慢的物理量 C、线速度大小保持不变 D、加速度描述线速度方向变化快慢的物理量 当堂检测： 练习2：如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒保持相对静止一起运动，物体的向心力是 ( ) A．重力 B．弹力 C．静摩擦力 D．滑动摩擦力 B G f静 N 练习3：“神舟”5号飞船进入轨道后的运动可以简化为围绕地球的匀速圆周运动。飞船的质量是7790kg，它围绕地球做匀速圆周运动时的向心加速度和向心力各是多大？已知“神舟”5号飞船运行轨道的高度是343km（指距地面的高度），运行周期约为90min，地球的半径是6.37х103km。 R=R地+h=（6.37х103+343）km=6.731х106m 解答： F向心=ma向心=7790 х9.06N=7.06 х104N * 物体随盘做匀速圆周运动 * 物体随盘做匀速圆周运动