合外力方向指向圆心-UNLTD.PPT

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 三 向心加速度 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。 巩固训练 1：向心加速度只改变速度的______，而不改变速度的_______。 * * 5.6-7 向心力  向心加速度 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 小球受哪些力？合外力有何特点？ 想一想 看一看 O G FN F 小球受力分析： O FN与G是一对平衡力，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。 θ O 圆锥摆 G F F合 r 小球受到哪些力的作用？ 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 一.向心力 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Ff 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 一.向心力 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动 一.向心力 3.作用效果: O F F F V V V O 只改变V的方向,不改变V的大小 一.向心力 （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、 线速度 （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、V一定 保持r、m一定 2.F与r的关系 保持m、V一定 3.F与V的关系 4.向心力的大小 结论: 向心力的大小F与物体质量m、圆 周半径r和线速度V都有关系 根据 推导向心力的另一表达式 公式： F＝m rω2 4.向心力的大小 (3)向心力的公式： Ｆ＝m r ω 2 ＝m V 2 r F -------- N m--------kg r -------- m ω----- rad/s V ------- m/s 各量的单位 4.向心力的大小 （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？ 思考并讨论 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 。 三向心加速度 V 2 r a＝ ⑴大小： ω 2 r ＝ ⑵方向：总是跟线速度的方向垂直， 并沿半径指向圆心 （3）物理意义: 它是表示速度方向变化快慢的物理量。 基本思路： 实验 向心力 向心加速度 牛顿第二定律 动力学： 运动学： 运动状态的改变 向心加速度 牛顿第二定律 向心力 或：F=m v2 r F=mrω2 二. 向心加速度: ⑴ 大小: a = rω2 或 a = ⑵ 方向: 沿半径指向圆心，方向不断 变化，是变加速运动。 ⑶ 物理意义: 表示速度方向变化快慢的物理量。 v2 r 方向 大小 2.一个3kg的物体在半径为2m的圆周上以4m/s的速度运动，向心加速度是多大？所需向心力是多大？ 答案： F=24N 3、一个2kg的物体在半