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通 用 技 术 §1.2 技术的性质 第二节向心力演示文稿 第一页，共三十一页。 优选第二节向心力 第二页，共三十一页。 观察：做圆周运动的物体有什么特点 飞机拐弯 花样溜冰 链球运动 第三页，共三十一页。 小球受哪些力？合外力有何特点？ 想一想 轻绳栓一小球,在光滑水平面 做匀速圆周运动。 看一看 一、认识向心力 第四页，共三十一页。 G FN F 小球受力分析： O FN与G相抵消，所以合力为F 分析：绳子对球有指向圆心的力 合力 第五页，共三十一页。 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 第六页，共三十一页。 2、向心力的方向： 3、向心力的来源： 向心力不是一种特殊的力，它可能是重力或弹力或摩擦力，或者是某个力的分力，还可能是它们的合力。 沿半径指向圆心，即垂直于质点的运动方向 1、向心力定义： 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。 方向时刻发生变化，是变力。 第七页，共三十一页。 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。 注意： 4、向心力的作用效果: 只改变v的方向,不改变v的大小 O F F F V V V O 为什么？ 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。 第八页，共三十一页。 5、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 物体质量、 轨道半径、 运动快慢 （2）演示实验：用向心力演示器演示（点击按钮演示） 方法:控制变量法 第九页，共三十一页。 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 1、r、ω一定，F与m成正比 2、m、ω一定，F与r成正比 3、r、m一定，F与 ω2成正比 结论：向心力F的大小与物体质量m、圆周 半径r和角速度ω都有关系 第十页，共三十一页。 说明：质量为m的质点，在半径为r的圆周上做匀速 圆周运动，线速度为v，角速度为ω，所需向 心力的大小为F 根据 推导向心力的另一表达式 第十一页，共三十一页。 （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？ 向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量。 （3）怎样推导向心加速度的公式？ 二、向心加速度 （1）向心加速度由谁产生？方向如何？ 向心加速度是由向心力产生的，根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。 第十二页，共三十一页。 向心力公式: F向 = F合= mrω2 推导: 根据牛顿第二定律: F合= ma 或 a与r究竟是成正比呢，还是成反比？ 想一想 若ω一定 , a与r就成正比 ;若v一定 , a与r就成反比 。 1、向心加速度的大小 第十三页，共三十一页。 v1 v2 △v △v v1 v2 △v v1 v2 特点： 物体的速度变化量是从初速度的末端指向末速度末端的矢量。 复习回顾 △v的方向与加速度的方向相同 2、向心加速度和速度变化量方向： 第十四页，共三十一页。 △v △v vB vA A B o A △t B vB vA o 如果△t非常小。。。 △v o △v沿半径方向，指向圆心。 a沿半径方向，指向圆心。 第十五页，共三十一页。 ※注意：匀速圆周运动不仅是变速曲线运动， 而且是非匀变速曲线运动。 向心加速度方向： 沿半径指向圆心 第十六页，共三十一页。 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，或 某一个力的分力 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， 是变加速曲线运动。 ⑶ 物理意义：表示速度变化快慢的物理量。 v2 r 第十七页，共三十一页。 练一练1: 画出下列物体所受的向心力 F拉 G F拉 G N f G N N G G N F向= F拉 F向 F向= f G N F向 F向 F向 第十八页，共三十一页。 质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成θ角，则以下正确的是( ) A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 B.摆球只受重力