教科版高中物理必修第二册精品课件 第二章 匀速圆周运动 2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度.ppt

2匀速圆周运动的向心力和向心加速度第二章

内容索引0102基础落实?必备知识全过关重难探究?能力素养全提升03学以致用?随堂检测全达标

课标要求1.知道向心力是根据力的效果命名的,会分析向心力的来源。(物理观念)2.感受影响向心力大小的因素,通过实验探究它们之间的关系。(科学探究)3.掌握向心力的表达式,能够计算简单情境中的向心力。(科学思维)4.知道匀速圆周运动中向心加速度大小的表达式。理解向心加速度与半径的关系,并会用来进行简单的计算。(物理观念)5.了解分析匀速圆周运动速度变化量时用到的极限思想。(科学思维)

基础落实?必备知识全过关

一、什么是向心力向心力的大小1.定义:物体做匀速圆周运动时所受合力始终指向圆心,这个指向圆心的合力就叫作向心力。?只改变线速度的方向?时刻在变,是变力2.方向:向心力的方向始终沿半径指向圆心。?3.公式:F=mω2r或者4.效果力:向心力由某个力或者几个力的合力提供,是根据力的作用效果命名的。不是物体实际受的力

易错辨析判一判(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。(×)解析向心力的方向在任何时刻都指向圆心,故方向不断变化,所以向心力一定是变力。(2)向心力可以由重力或弹力等来充当,是效果力。(√)(3)向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。(√)(4)圆周运动中,合力等于向心力。(×)解析只有在匀速圆周运动中合力才等于向心力。

合格考试练一练1.水平圆盘可绕过盘的中心的竖直轴匀速转动,盘上有可视为质点的小物块相对盘面静止。关于小物块受力情况的说法正确的是(B)A.小物块受四个力作用B.小物块受三个力作用C.小物块受两个力作用D.小物块受一个力作用解析小物块受重力、支持力、静摩擦力三个力作用,其中重力和支持力二力平衡,静摩擦力提供向心力,向心力是效果力,不是物体实际受的力,故选B。

2.如图所示,质量为m的足球经过凹形地面最低点时,受到地面的支持力大小等于足球重力的,重力加速度为g,此时足球所需向心力的大小为(D)

二、向心加速度1.定义:物体做匀速圆周运动时的加速度总是指向圆心,?这个加速度叫作向心加速度。没有特殊情况2.向心加速度的作用:向心加速度的方向总是与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小。描述速度方向变化的快慢3.匀速圆周运动是加速度的方向不断变化的变加速运动。?4.向心加速度公式:或a=ω2r。可导出其他变形公式5.向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动。

易错辨析判一判(1)匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动。(×)解析匀速圆周运动加速度的方向是不断变化的,所以匀速圆周运动是加速度变化的曲线运动。(2)匀速圆周运动的向心加速度的方向始终与速度方向垂直。(√)(3)由公式知,向心加速度a与运动半径r成反比。(×)解析当v一定时,a与r成反比。

合格考试练一练如图所示,一同学将自行车悬挂处于静止状态,转动脚踏板使轮盘匀速转动。M为前轮盘边缘上的一点,N为后轮盘边缘上一点,前后轮盘的半径之比为2∶1,则M、N两点的向心加速度大小之比为(A)A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.1∶4解析M、N两点的线速度大小相等,根据可知aM∶aN=1∶2,故选A。

三、变速圆周运动1.当物体做变速圆周运动时,物体的加速度(向心力)不指向圆心,而与速度成某一个角度。?2.在变速圆周运动中,将加速度进行分解。沿速度方向的分量aτ称为切向加速度,反映速度大小变化的快慢;垂直于速度方向的分量an称为向心加速度(或法向加速度),反映速度方向变化的快慢。?加速圆周运动减速圆周运动

易错辨析判一判(1)变速圆周运动的向心力并不指向圆心。(×)解析向心力是指向圆心方向的合力,一定指向圆心。(2)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变。(√)

合格考试练一练1.如图所示,水平轨道与竖直光滑圆弧轨道相切于P点,一小球沿水平轨道向右运动,忽略空气阻力,经过圆弧轨道的Q点时小球受到的作用力有(A)A.重力、弹力 B.重力、向心力C.弹力、向心力 D.重力、弹力、向心力解析小球受到的作用力有重力、弹力,二力沿圆心方向的合力提供向心力,故选A。

2.一质点在水平面上做速率不变的曲线运动,其轨迹如图所示。从图中可以看出,质点在a、b、c、d四点处所受向心力最大的点是(曲线较短时,可近似看作圆周运动)(D)A.a