高一物理向心力课件ppt.ppt

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1、第六章第六章 曲线运动曲线运动6.7 向心力思考1 1、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？、做匀速圆周运动的物体一定有加速度吗？为什么？为什么？2 2、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特、做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。点？写出向心加速度的公式。3.3.做圆周运动的物体的受力有什么特点？做圆周运动的物体的受力有什么特点？受力的方向和大小如何确定？受力的方向和大小如何确定？观察观察在光滑水平面上运动的小球小球受力分析OGNFOOFFFVVVO结论：结论：物体做匀速圆周运动，合外力物体做匀速圆周运动，合外力指向指向圆心圆心，且且与与_垂直垂直速度速度VN N与与G

2、 G相平衡，相平衡，所以合力为所以合力为F.F.向心力的特点向心力的作用：向心力的作用：只改变线速度的方向只改变线速度的方向（或（或产生向心加速度）产生向心加速度）向心力是根据力的作向心力是根据力的作用用效果效果来来命名命名的，它不的，它不是具有确定性质的某种是具有确定性质的某种力。它可以是力。它可以是某一个力某一个力，或者是或者是几个力的合力几个力的合力来来提供。提供。方向方向时刻发生变化时刻发生变化（始终指向圆心且与速（始终指向圆心且与速度方向垂直）度方向垂直）定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆指向圆心的合力心的合力，这个力叫做，这个力叫做向

3、心力向心力。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？、人造地球卫星绕地球运动时；、人造地球卫星绕地球运动时；万有引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？小球在光滑的水平桌面上运动；小球在光滑的水平桌面上运动；细绳的拉力细绳的拉力判断向心力图图2下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？小球在水平面内运动；小球在水平面内运动；GTF小球重力和绳拉力的合力小球重力和绳拉力的合力GFfFN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？滚筒洗衣机中物体跟着滚筒转动；滚筒洗衣机中物体跟着滚筒转动；筒壁的支持力筒壁的支持力小结分析向心力来源

4、的思路1.明确研究对象明确研究对象2.确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置的轨迹、半径及圆心位置3.进行受力分析，分析指向圆心方向的合力进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。即向心力。向心力的大小与哪些物理量有关呢？思考讨论公式：公式：F Fn n=m2r =mv =mv2 2/r/r=mr(2/T)=mr(2/T)2 2向心力的大小一.用向心力演示器验证方法:控制变量法(F与m,r,)1.F与m的关系保持r、一定保持m、一定2.F与的关系保持m、r一定3.F与r的关系m大，F也大大，F也大r大，F也大演示仪演示仪两个验证实验两

5、个验证实验圆锥摆圆锥摆介绍:向心力演示仪GFN小球静止手推档板介绍:向心力演示仪G匀速圆周运动FNFF介绍:向心力演示仪二二实实验：验：用用圆圆锥锥摆摆粗粗略略验验证证向向心心力力的的表表达达式式1、实验的基本原理？、实验的基本原理？从运动的角度求得从运动的角度求得Fn；从受力的角度求得从受力的角度求得F合合；将将Fn 和和F合合 进行比较进行比较2、实验需要的器材？、实验需要的器材？钢球、细线、画有同心圆的钢球、细线、画有同心圆的白纸、天平、秒表、直尺白纸、天平、秒表、直尺rOOlhFTGF合合3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？F合合mg tan小

6、球所需小球所需向心力向心力Fn=m v2rm？r？v？m、r、转转n圈数所用时间圈数所用时间t、h注意事项rOOlh1、h 并不等于纸面距并不等于纸面距悬点的高度悬点的高度2、小球与纸面不能接小球与纸面不能接触触3、测测 t 时不能太久时不能太久4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动实验数据记录实实验验次次数数运动角度求向心力运动角度求向心力Fn受力角度求合力受力角度求合力F合合半径半径r/m转转_圈圈时间时间t/s线速度线速度v/ms-1向心力向心力Fn/N高度高度h/m正切值正切值tan合力合力F合合/N12345阅读课本阅读课本P P5353P

7、P5454思考回答以下问题：思考回答以下问题：1 1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？2 2、怎么分析研究一般的曲线运动？、怎么分析研究一般的曲线运动？变速圆周运动和一般曲线运动做变速圆周运动的物体所受的力FFnFtF Ft t 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.F Fn n 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.加速加速变速圆周把把一般一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可曲线分割为

8、许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径表明它们具有不同的曲率半径.注意到这点区别之注意到这点区别之后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了可以采用圆周运动的分析方法进行处理了.r1r2处理一般曲线运动的方法小结3 3、向心力的大小向心力的大小2 2、向心力的作用效果：改变速度的方向向心力的作用效果：改变速度的方向1 1、向心力的方向：指向圆心向心力的方向：指向圆心4 4、向心力的来源向心力的来源Fn=m v2rFn=

9、m r2Fn=m r 42T 2在匀速圆周运动中，合力充当向心力在匀速圆周运动中，合力充当向心力关于向心力说法中正确的是（关于向心力说法中正确的是（）A A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B B、向心力不改变速度的大小；、向心力不改变速度的大小；C C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；D D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力的一种新的力B B练习 甲乙两物体都做匀速圆周运动甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之其质量之比为比为12

10、,12,转动半径之比为转动半径之比为12,12,在相同时在相同时间内甲转过间内甲转过4 4周，乙转过周，乙转过3 3周周.则它们的向心则它们的向心力之比为（力之比为（）A.14 B.23 A.14 B.23 C.49C.49 D.916 D.916C C练习在在光光滑滑的的横横杆杆上上穿穿着着两两质质量量不不同同的的两两个个小小球球，小小球球用用细细线线连连接接起起来来，当当转转台台匀匀速速转转动动时时，下下列列说说法正确的是法正确的是()()A A两小球速率必相等两小球速率必相等B B两小球角速度必相等两小球角速度必相等C C两小球加速度必相等两小球加速度必相等D D两小球到转轴距离与其质量成反比两小球到转轴距离与其质量成反比 练习BDBD