高一物理《第二章 第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度》课件.ppt
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1、理解教材新知把握热点考向应用创新演练第2节知识点一知识点二考向二第二章考向一考向三随堂基础巩固课时跟踪训练返回返回返回返回返回返回 自学教材自学教材 1向心力及其方向向心力及其方向 (1)定定义义:做匀速:做匀速圆圆周运周运动动的物体所受的方向始的物体所受的方向始终终指向指向 的合力。的合力。(2)方向:始方向:始终终指向指向圆圆心,心,总总是与运是与运动动方向方向 。(3)作用:向心力只改作用:向心力只改变变速度速度 ,不改,不改变变速度速度 ,因此向心力不做功。因此向心力不做功。圆圆心心垂直垂直方向方向大小大小返回2向心力的大小向心力的大小(1)实验实验探究探究 探究目的:探究向心力大小探
2、究目的:探究向心力大小F与与质质量量m、角速度、角速度和半径和半径r之之间间的关系。的关系。实验实验方法:方法:。实验过实验过程:程:a保持保持、r相同,研究向心力相同,研究向心力F与小球与小球质质量之量之间间的关系。的关系。b保持保持 相同,研究向心力相同,研究向心力F与与 之之间间的关系。的关系。c保持保持、m相同,研究向心力相同,研究向心力F与半径与半径r之之间间的关系。的关系。控制控制变变量法量法m、r角速度角速度返回 实验结论实验结论:做匀速:做匀速圆圆周运周运动动所需向心力的大小,在所需向心力的大小,在质质量和角速度一定量和角速度一定时时,与半径成,与半径成 比;在比;在质质量和半
3、径一量和半径一定定时时,与角速度的平方成,与角速度的平方成 比;在半径和角速度一定比;在半径和角速度一定时时,与与质质量成量成 比。比。(2)向心力的公式:向心力的公式:F 或或F 。正正正正正正m2r返回 重点诠释重点诠释 返回 2向心力是效果力向心力是效果力 向心力因其方向向心力因其方向时时刻指向刻指向圆圆心而得名,是效果力。心而得名,是效果力。它的作用效果是只改它的作用效果是只改变变速度方向不改速度方向不改变变速度大小。速度大小。它不是具有特定性它不是具有特定性质质的某种力,任何性的某种力,任何性质质的力都可以作的力都可以作为为向心力。受力分析向心力。受力分析时时不分析向心力。不分析向心
4、力。返回 3向心力的特点向心力的特点 (1)向心力垂直于速度方向,永向心力垂直于速度方向,永远远不做功,向心力不是不做功,向心力不是恒力,而是恒力,而是变变力。力。(2)向心力与向心力与圆圆周运周运动动的关系是:不是因的关系是:不是因为为物体做物体做圆圆周周运运动动才才产产生向心力,而是向心力作用迫使物体不断改生向心力,而是向心力作用迫使物体不断改变变速速度方向而做度方向而做圆圆周运周运动动。返回 4向心力的来源向心力的来源 向心力不是根据力的性向心力不是根据力的性质质来命名的力,它不是物体受来命名的力,它不是物体受到的另外的一种力,它可以是重力、到的另外的一种力,它可以是重力、弹弹力、摩擦力
5、等各种力、摩擦力等各种性性质质的力,也可以是它的力,也可以是它们们的合力或者是某个力的分力。的合力或者是某个力的分力。(1)向心力可以由重力提供,如用向心力可以由重力提供,如用细线细线拴住小球在拴住小球在竖竖直直面内面内转动转动,当它,当它经过经过最高点最高点时时,若,若线线的拉力恰好的拉力恰好为为零,零,则则此此时时向心力由重力提供,向心力由重力提供,F向向G,如,如图图221(a)。(2)向心力可以由向心力可以由弹弹力提供,如用力提供,如用细线细线拴住小球在光滑拴住小球在光滑的水平面内做匀速的水平面内做匀速圆圆周运周运动动,向心力由,向心力由绳绳的拉力的拉力T(即即弹弹力力)提供,即提供,
6、即F向向T,如,如图图(b)。返回图图221 (3)向心力可以由摩擦力提供,如物体随向心力可以由摩擦力提供,如物体随转盘转盘做匀速做匀速圆圆周运周运动动,且物体相,且物体相对转盘对转盘静止,向心力由静止,向心力由转盘对转盘对物体物体的静摩擦力提供,即的静摩擦力提供,即F向向f,如,如图图(c)。返回 (4)向心力可以由合力来提供,如向心力可以由合力来提供,如细线细线拴住小球在拴住小球在竖竖直直面内做匀速面内做匀速圆圆周运周运动动,当小球,当小球经过经过最低点最低点时时向心力由向心力由线线的的拉力拉力T和重力和重力G的合力提供,即的合力提供,即F向向TG,如,如图图(d)。(5)向心力可由某个力
7、的分力提供,小球在向心力可由某个力的分力提供,小球在细线细线作用下,作用下,在水平面内做在水平面内做圆锥摆圆锥摆运运动动,向心力由,向心力由线线的拉力在水平面内的拉力在水平面内的分力提供,即的分力提供,即F向向F1,如,如图图(e)。返回1关于向心力的下列关于向心力的下列说说法中正确的是法中正确的是()A物体由于做物体由于做圆圆周运周运动动而而产产生了一个指向生了一个指向圆圆心的力心的力就是向心力就是向心力B向心力不能改向心力不能改变变做做圆圆周运周运动动物体的速度大小物体的速度大小C做匀速做匀速圆圆周运周运动动的物体,其向心力是不的物体,其向心力是不变变的的D做做圆圆周运周运动动的物体,其所
8、受外力的合力的方向一的物体,其所受外力的合力的方向一定指向定指向圆圆心心返回解析:解析:向心力由其他性向心力由其他性质质的力提供,使物体做的力提供,使物体做圆圆周运周运动动,选项选项A错误错误。向心力只改。向心力只改变变速度的方向,速度的方向,选项选项B正确。做匀正确。做匀速速圆圆周运周运动动的物体的向心力的大小保持不的物体的向心力的大小保持不变变,而方向,而方向时时刻刻在改在改变变,选项选项C错误错误。做匀速。做匀速圆圆周运周运动动的物体,其合力就是的物体,其合力就是向心力,一定指向向心力,一定指向圆圆心;但做心;但做变变速率速率圆圆周运周运动动的物体所受的物体所受外力的合力并不一定指向外力
9、的合力并不一定指向圆圆心,心,选项选项D错误错误。答案:答案:B返回自学教材自学教材向心力向心力2r圆心圆心返回重点诠释重点诠释 对对向心加速度的理解向心加速度的理解 (1)意意义义:描述:描述线线速度方向速度方向变变化的快慢。化的快慢。(2)方向:方向:总总是沿着是沿着圆圆周运周运动动的半径指向的半径指向圆圆心,不心,不论论加速度加速度a的大小是否的大小是否变变化,化,a的方向是的方向是时时刻改刻改变变的,所以的,所以圆圆周运周运动动一定是一定是变变加速运加速运动动。返回返回 对对大小大小变变化的理解化的理解 a当匀速当匀速圆圆周运周运动动的半径一定的半径一定时时,向心加速度的大小,向心加速
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