必修2第2章第2节.ppt

必修2 第二章第二节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度;课标定位;这些物体为什么会做圆周运动？;1、拉力的方向是怎样的？ 2 、减小旋转的速度，拉力怎样变化？ 3 、增大旋转半径，拉力怎样变化？ 4、松手后物体还能维持圆周运动吗？ 5、换一个质量较大的铁球进行实验，拉力怎样变化？;O;结论：合外力指向圆心，与速度V垂直,只改变速度的方向，不改变速度的大小。;讨论交流（书P25） 观察图2-2-2中的图片，思考： ●1、月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们会受到沿圆周切线方向的力的作用吗？ ●2、月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们的合力是否改变速度的大小？其方向与线速度方向有什么关系？;1、向心力： 物体做匀速圆周运动时所受的合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的力就叫做向心力。 2 、向心力的方向： 与速度方向垂直，始??指向圆心（方向不断变化）； 3 、向心力的作用效果： 只改变速度的方向，不改变速度的大小.;4、对向心力的理解： ①向心力是以效果命名的力,向心力可以由弹力提供，也可以由其他性质的力提供，可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供。它不是除重力\弹力\摩擦力外又增加了的另一个力。 ②如果没有向心力，做圆周运动的物体由于惯性将沿圆周的切线方向飞出。;实验探究： 探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。;小 球 静 止;;G; 3、实验方法——控制变量法;; 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动;;圆锥摆;圆锥摆; （1）向心加速度由谁产生？方向如何？;向心力公式: F向 = F合= mrω2;⒉ 方向: 沿半径指向圆心方向不断 变化，是变加速运动 大小: a向 = rω2或 a向 = 单位：米每二次方秒（m/s2）;核心要点突破;2．向心力是效果力 向心力因其方向时刻指向圆心而得名，故它为效果力． 向心力的作用效果是只改变速度方向不改变速度大小．它不是具有特定性质的某种力，任何性质的力都可以作为向心力．受力分析时不分析向心力．;3．向心力的来源 在匀速圆周运动中合外力一定是向心力；非匀速圆周运动中，沿半径方向的合外力提供向心力． 向心力是按力的作用效果命名的，充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是多个力的合力或某力的分力． 4．向心力是变力 向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变，故向心力为变力．;即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．下面说法正确的是(　　) A．因为物体做圆周运动，所以才产生了向心力 B．因物体有向心力存在，所以才迫使物体不断改变运动的方向而做圆周运动 C．因为向心力的方向与线速度的方向垂直，所以向心力对做圆周运动的物体不做功 D．向心力是圆周运动物体所受的合力;解析：选BC.本题考查学生对“向心力”概念的理解程度，某些初学者认为“圆周运动产生向心力”，认为向心力是不同于其他性质力的“新力”，因而造成错选A，又由于有部分同学没有弄清“圆周运动”和“匀速圆周运动” 中所受合力与向心力的关系而错选D.做匀速圆周运动的物体所受的合力即为向心力，与速度方向垂直而不改变速度的大小，而一般圆周运动向心力只是所受合力的一个分力，另一个分力沿圆周的切线方向，改变了速度的大小．所以，深入理解概念是解答本题的关键．;二、对向心加速度的理解 1．物理意义：描述线速度改变的快慢，只改变线速度方向，不改变其大小． 2．方向：总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻改变，不论加速度a的大小是否变化，a的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速运动．;图2－2－1;特别提醒：(1)无论是匀速圆周运动，还是变速圆周运动都有向心加速度，且方向都指向圆心． (2)做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度；二是切向加速度，切向加速度改变速度大小．;即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．下列关于向心加速度的说法中，正确的是 (　　) A．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B．向心加速度的方向保持不变 C．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D．在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化;解析：选A.向心加速度的方向始终沿半径指向圆心，而圆周运动的速度方向始终沿圆周上该点的切线方向，故向心加速度的方向始终与速度的方向垂直，故A正确；在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不变，但方向时刻改变，所以B、C、D均错误．;三、对匀速圆周运动的理解 1．匀速圆周运动的特点 线速度大小不变、方向时刻改变；角速度、周期、频率都恒定不变；向心加速度和向心力大小都恒定不变，但方向时刻改变． 2．匀速圆周运动的性质 (1)