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第二节第二节 向心力向心力第二章第二章第二章第二章第二章第二章 圆周运动圆周运动圆周运动圆周运动圆周运动圆周运动-AnpeiAnpei 编制编制编制编制 在匀速圆周运动中线速度具有什么样的在匀速圆周运动中线速度具有什么样的特点？线速度、角速度跟周期之间的关系怎特点？线速度、角速度跟周期之间的关系怎样表示？样表示？思考？思考？实验：做实验：做实验：做实验：做如图所示的实验，如图所示的实验，如图所示的实验，如图所示的实验，并思考下列问题并思考下列问题并思考下列问题并思考下列问题。（一）实验与思考（一）实验与思考2、你牵绳子的手有什么感觉？、你牵绳子的手有什么感觉？3、小球的受力情况如何？、小球的受力情况如何？5、如果松手，将会发生什么现象？、如果松手，将会发生什么现象？4、细绳对球的拉力方向有何特点？、细绳对球的拉力方向有何特点？思考思考:1、小球为什么会做圆周运动？、小球为什么会做圆周运动？感受向心力感受向心力 匀速圆周运动的物体受到的沿半径匀速圆周运动的物体受到的沿半径 指向圆心的力，这个力叫向心力。指向圆心的力，这个力叫向心力。什么是向心力？什么是向心力？向心力是怎样产生的呢？向心力是怎样产生的呢？1、向心力不是物体受到的力；、向心力不是物体受到的力；注意！注意！2、向心力是按效果命名的，它是由一个外力向心力是按效果命名的，它是由一个外力或几个外力的合力来充当的。或几个外力的合力来充当的。3、向心力的作用效果是：只改变速度的方向，、向心力的作用效果是：只改变速度的方向，不改变速度大小。不改变速度大小。研究方法：研究方法：-控制变量法控制变量法思考：思考：向心力的大小跟什么因素有关向心力的大小跟什么因素有关?实验与探究：实验与探究：向心力大小跟哪些因素有关？向心力大小跟哪些因素有关？向心力演示仪向心力演示仪向心力演示仪向心力演示仪实验探究之一：实验探究之一：向心力大小是否跟质量有关？向心力大小是否跟质量有关？向心力大小是否跟质量有关？向心力大小是否跟质量有关？结论：结论：在角速度和半径不变角速度和半径不变角速度和半径不变角速度和半径不变的情况下，向心力大小跟质量有关：质量越大，向心力越大。质量越大，向心力越大。质量越大，向心力越大。质量越大，向心力越大。实验探究之二：实验探究之二：向心力大小是否跟角速度有关？向心力大小是否跟角速度有关？向心力大小是否跟角速度有关？向心力大小是否跟角速度有关？结论：结论：在质量和半径不变质量和半径不变质量和半径不变质量和半径不变的情况下，向心力大小跟角速度有关：角速度越大，向心力越大。角速度越大，向心力越大。角速度越大，向心力越大。角速度越大，向心力越大。实验探究之三：实验探究之三：向心力大小是否跟半径有关？向心力大小是否跟半径有关？向心力大小是否跟半径有关？向心力大小是否跟半径有关？在质量和角速度不变质量和角速度不变质量和角速度不变质量和角速度不变的情况下，向心力大小跟半径有关：半径越大，向心力越大。半径越大，向心力越大。半径越大，向心力越大。半径越大，向心力越大。结论：结论：由实验可得，你总结的结论是？由实验可得，你总结的结论是？向心力大小跟角速度、质量、半径角速度、质量、半径都有关。大大量量精精确确的的实实验验表表明明，各各物物理理量量都都使使用用国国际单位制单位际单位制单位时，向心力的大小为：时，向心力的大小为：F-Nm-kg-rad/s 各各量量的的单单位位向心加速度向心加速度V2ra大小：2r方向：总是跟线速度的方向垂直，并沿总是跟线速度的方向垂直，并沿半径指向圆心半径指向圆心 2T24 r 从从 看，好像看，好像a跟跟r成正比；成正比；从从 看，好像看，好像a跟跟r成反比。那成反比。那么：么：“向心加速度的大小跟半径是成正向心加速度的大小跟半径是成正比还是成反比呢？比还是成反比呢？”应该怎样回答？应该怎样回答？V2ra=2ra=讨论与交流讨论与交流1.1.甲、乙两球做匀速圆周运动，甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度向心加速度a a随半径随半径r r变化的关系变化的关系图象如图所示图象如图所示,由图象可以知道：由图象可以知道：A A、甲球运动时，线速度大、甲球运动时，线速度大小保持不变小保持不变B B、甲球运动时，角速度大小保持不变、甲球运动时，角速度大小保持不变C C、乙球运动时，线速度大小保持不变、乙球运动时，线速度大小保持不变D D、乙球运动时，角速度大小保持不变、乙球运动时，角速度大小保持不变B C甲甲乙乙raO针对练习：针对练习：2 2、试从你所理解的角度，谈谈为什么、试从你所理解的角度，谈谈为什么说匀速圆周运动是变速运动？说匀速圆周运动是变速运动？因为匀速圆周运动线速度的大小虽然不变，因为匀速圆周运动线速度的大小虽然不变，但是线速度的方向在不断地改变。所以匀速圆但是线速度的方向在不断地改变。所以匀速圆周运动是变速运动。周运动是变速运动。针对练习：针对练习：3 3、一个、一个2kg的物体在半径为的物体在半径为0.5m的圆周的圆周上做周期为上做周期为2s的匀速圆周运动的匀速圆周运动,则向心加则向心加速度是多大？所需向心力是多大？速度是多大？所需向心力是多大？解解:由由2T24 ra=5m/s2=4(3.14)20.522m/s2F =mT224 r=42(3.14)20.522N=10N针对练习：针对练习：作业：作业：1、完成课本、完成课本P37第第1、2、3、4、5小题，物理小题，物理科代表负责检查。并抽一个大组给老师检科代表负责检查。并抽一个大组给老师检查。查。2、名师面对面名师面对面中的本节内容。中的本节内容。