广东省揭阳市高中物理第五章曲线运动5.5向心力和向心加速度课件新人教版必修2.ppt

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1、55向心力和向心加速度温故知新 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？一定受到外力一定存在加速度匀速圆周运动是变速运动！小球受哪些力？线的拉力方向有何特点？想一想看一看轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。GFNF小球受力分析：OFN与G互相平衡，所以合力为线的拉力FFFFvvO 结论：做匀速圆运动的小球，合外力始终指向圆心，与速度v始终垂直据牛顿运动定律知道：这个加速度的方向指向圆心1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度2、方向：始终指向圆心一、向心加速度怎样推导向心加速度的公式？an=v2ran=r2an=42 f 2r 3、表达式

2、：4、物理意义：描述速度方向变化的快慢5、说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动一、向心加速度1、一小物块以大小为a=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1m,则下列说法正确的是()A.小球运动的角速度为2rad/s B.小球做圆周运动的周期为SC小球在t4 s内通过的位移大小为20mD小球运动的线速度为2m/s 例题：上海在北纬31,求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大？（设地球半径R=6400km，cos31=0.86）AORr解析：物体随地球自转，周期T=24hO圆周半径:r=R cos31代入数据可得an=

3、2.910-2m/s2 GFNF小球受力分析：OFN与G互相平衡，所以合力为线的拉力FFFFvvO 结论：做匀速圆运动的小球，合外力始终指向圆心，与速度v始终垂直据牛顿运动定律知道：这个加速度的方向指向圆心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 方向始终指向圆心，并与v垂直二、向心力方向时刻发生变化是变力2、特点：FFFvvOv3、作用效果:只改变v 的方向,不改变v 的大小4、向心力大小：根据牛顿第二定律:F合=m a 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，或几个力的合力所提供2、受力分析时不要把向心力当作一个独立的力注意：GFNFO小

4、球受到哪些力的作用？向心力由什么力提供？想一想rOGF合F结论:向心力由拉力F和重力G的合力提供分析下图中物体A、B、C、D的受力情况，并说明:若这些物体做匀速圆周运动，向心力的来源。BAcA漏斗内壁光滑例题1:质量为m小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度OOmgTFLR三、变速圆周运动和一般曲线运动1、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？对于匀速圆周运动，其所受合力指向圆心，即为向心力，有1、做变速圆周运动的物体所受的力FFnFtFt 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向

5、.加速合力不指向圆心！处理一般曲线运动的方法：把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.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.r1r22、怎么研究一般的曲线运动？ABr1、r2分别表示A、B两点的曲率半径课 堂 小 结二、向心力：匀速圆周运动合力指向圆心匀速圆周运动合力指向圆心 大小：方向：沿半径指向圆心,是变力 特点：Fn v,方向不断变化 来源：重力、弹力、摩擦力或几个力的合力或:Fn=m v2rFn=mr2一、向心加速度:大小:an=r2 或 方向：沿半径指向圆心，方向不断变化 物理意义:表示速度方向变化快慢的物理量。an=v2r三、变速圆周运动和一般曲线运动的处理方法1、(双)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A、匀速圆周运动是一种匀速运动B、匀速圆周运动是一种匀变速运动C、匀速圆周运动是一种变加速运动D、物体做圆周运动时其向心力不改变线速度的大小CD3、（双）关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是 A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小BDORROORRO4、如图所示装置中，三个轮的半径分别为 r、2 r、4 r，b点到圆心的距离为 r，求图中 a、b、c、d各点的加速度之比。