2019鲁科版物理必修2：第四章第2节《向心力与向心加速度》课件

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1、向心力与向心加速度,复习提问,(1)什么是匀速圆周运动? (2)“匀速”的含义是什么？,（3）那么做匀速圆周运动的物体所受的合力有何特点？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,演示实验:在光滑的水平桌面上,绳的一端拴住一个小球,绳的另一端固定于桌上,原来细绳处于松弛状态,用手指轻击小球,当绳子未伸直前,小球做什么运动?,用手指重击小球,当绳子伸直后,小球做什么运动?,小球受哪些力？线的拉力方向有何特点？一旦线断或松手，结果如何？,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,G,N,F,小球受力分析：,O,N与G互

2、相平衡，所以合力F合为线的拉力F,F合,F合,F合,v,v,v,O,小球受力分析：,结论：做匀速圆运动的小球，合外力指向圆心，与速度v始终垂直,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,一、向心力,方向时刻发生变化是变力,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，或几个力的在半径方向的合力所提供,2、向心力是根据力的作用效果来命名的， 不是性质的力,(也可以说不是实际存在的力)受力分析时不要重复考虑,为什么?,3.作用效果:,因为在运动方向(切线方向)上所受的合外力为0，这个方向上的加速度也为0，所

3、以速度大小不变，只改变速度方向。,只改变v 的方向,不改变v 的大小,物体随盘一起做匀速圆周运动,木块受到哪些力的作用？,木块做圆周运动所需向心力由什么力提供？,想一想,圆锥摆做匀速圆周运动,小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,想一想,结论: 向心力由拉力F和重力G的合力提供,人 造 卫 星 绕 地 球 运 行,4、向心力大小：,（1）体验向心力的大小,猜想：向心力大小可能与 _ 因素有关,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、F与m的关系,保持r、一定,保持r、m一定,3、F与r的关系,保持m、一定,2、F与的关系,m大，F也大,r 大，

4、F也大,大，F也大,结论: 向心力的大小F与物体质量m、圆周半径r和角速度都有关系：,根据 推导向心力的另一表达式：,（1）向心加速度由谁产生？方向如何？,（3）怎样推导向心加速度的公式？,（2）加速度是描述速度变化快慢的物理量，那么向心加速度是描述什么的物理量？,阅读后思考？,向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量,向心加速度由向心力产生，据牛顿运动定律知道：这个加速度的方向与向心力的方向相同,二、向心加速度,推导: 向心加速度的大小与方向,根据牛顿第二定律: F合= m a,或,a与r究竟是成正比呢，还是成反比？,想一想,1：向心加速度只改变速度的_，而不改变速度的_。,三、巩固训练,2

5、、A、B两球都做匀速圆周运动，A球质量为B球的3倍，A球在半径25cm的圆周上运动，B球在半径16cm的圆周上运动，A球转速为30r/min，B球转速为75r/min，求A球所受向心力与B球所受向心力之比?,方向,大小,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、摩擦力或几个力沿半径方向 的合力,F=mr2,二、 向心加速度: 大小: a = r2 或 方向: 沿半径指向圆心，方向不断 变化，是变加速运动。 物理意义: 表示速度方向变化快慢的物理量。,介绍: 向心力演示仪,G,FN,小 球 静 止,手 推 档 板,介绍: 向心力演示仪,G,匀 速 圆 周 运 动,FN,F,F,介绍: 向心力演示仪,