高一物理第五章向心力向心加速度课件 新课标 人教版.ppt

复 习 提 问 什么是匀速圆周运动? “匀速”的含义是什么？ 轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。 轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。 卫 星 绕 地 球 运 行 介绍: 向心力演示仪 介绍: 向心力演示仪 介绍: 向心力演示仪 课 堂 小 结 一、 向心力： ⑴ 大小： ⑵ 方向： 沿半径指向圆心。是变力。 ⑶ 特点： F ⊥ V , 方向不断变化。 ⑷ 来源： 重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。 三、巩固训练 1：向心加速度只改变速度的______，而不改变速度的_______。 作 业 P 95 . 1 2 3 5 预习： §5-6 * 向心力  向心加速度 引 入 新 课 例 题 小 结 作 业 那么物体所受的外力有何特点？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 看一看 五 向心力 向心加速度 小球受哪些力？合外力有何特点？ 想一想 五 向心力 向心加速度 看一看 O G FN F 小球受力分析： O FN与G相抵消，所以合力为F O F F F 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垂直 V F F F V V 结论： 做匀速圆运动的卫星，合外力方向指向圆心（地心），与速度V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。 是变力 一.向心力 方向时刻发生变化， O F F F V V V O 注意： 例 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、向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力。 为什么？ 3.作用效果: O F F F V V V O 因为在运动方向上所受的合外力为0，这个方向上的加速度也为0，所以速度大小不变，只改变速度方向。 只改变V的方向,不改变V的大小 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 _________________ 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、ω一定 保持r、m一定 2.F与r的关系 保持m、ω一定 3.F与ω的关系 m大，F也大 r大，F也大 ω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ω都有关系 根据 推导向心力的另一表达式 公式： F＝m rω2 加速度 G FN 小 球 静 止 手 推 档 板 G 匀 速 圆 周 运 动 FN F′ F 圆锥摆 G F F合 r 小球受到哪些力的作用？ θ O 向心力由拉力F和重力G的合力提供。 向心力由什么力提供？ 想一想 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 F向=F合=Ff 木块做圆周运动所需向心力： 由圆盘对木块的静摩擦力 f 提供 ω O G FN Ff 小球受到哪些力的作用？ 向心力由什么力提供？ 想一想 （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，据牛顿运动定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同， 向心力公式: F向 = F合= mrω2 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 若ω一定 , 就成正比 ;若v一定 , 就成反比 。 例题 小结 例题1: 小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。 O‘ O mg T F 小球受力： 竖直向下的重力G 沿绳方向的拉力T 小球的向心力： 由T和G的合力提供 解： θ L 小球做圆周运动的半径 由牛顿第二定律： 即： R 小结 作业 练习 例题2：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） A O R r 分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周轨迹、圆心及半径。 解：物体随地球自转的角速度 ω =2 π/T O’ 圆周半径r=R ? cos31° ∴a=r ω2 = R ? cos31°