魯科版必修2 4.2 向心力與向心加速度 課件（22張）.ppt

4 2向心力向心加速度 復(fù)習(xí)提問 什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng) 勻速 的含義是什么 根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 物體能夠做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 必定存在加速度 一定受到力的作用 那么物體所受的外力有何特點(diǎn) 加速度怎樣呢 輕繩栓一小球 在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng) o g n f 小球受力分析 o n與g相抵消 所以合力為f o f f f v v v o 小球受力分析 5 5向心力向心加速度 一 向心力1 定義 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的指向圓心的合外力 叫向心力 2 特點(diǎn) 方向始終與v垂直 指向圓心 3 作用效果 只改變v的方向 不改變v的大小 4 向心力大小 5 向心力的來源 受力分析時(shí) 不能多出一個(gè)向心力 f mr 2 是一種效果力 它可以是某一個(gè)力 重力 彈力 摩擦力 或幾個(gè)力的合力 也可以是某個(gè)力的分力 即向心力就是物體受到的合外力 是變力 做一做 感受向心力 猜想 f可能與m r 有關(guān) 觀察實(shí)驗(yàn) 方法 控制變量法 1 保持m 一定 2 保持r 一定 3 保持r m一定 結(jié)論 f mr 2 f kmr 2 各量均用國際制單位表示 則k 1 f r f m f 2 介紹 向心力演示儀 g n 小球靜止 手推檔板 介紹 向心力演示儀 g n 勻速圓周運(yùn)動(dòng) n f f 介紹 向心力演示儀 圓錐擺 g f1 f合 r 向心力由拉力f1和重力g的合力提供 物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止 隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng) g fn f f向 f合 f 玻璃球沿碗壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 衛(wèi)星繞地球運(yùn)行 v f b 5 5向心力向心加速度 二 向心加速度 定義 由向心力產(chǎn)生的加速度叫向心加速度 物理意義 它是表示速度方向變化快慢的物理量 a與r究竟是成正比呢 還是成反比 若 一定 就成正比 若v一定 就成反比 向心力公式 f向 f合 mr 2 a r 2 基本思路 實(shí)驗(yàn) 向心力 向心加速度 牛頓第二定律 動(dòng)力學(xué) 運(yùn)動(dòng)學(xué) 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 向心加速度 牛頓第二定律 向心力 推導(dǎo) 向心加速度的大小與方向 根據(jù)牛頓第二定律 f合 ma 1 質(zhì)量為m的球用長為l的細(xì)繩懸于天花板的o點(diǎn) 并使之在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 細(xì)線與豎直線成 角 則以下正確的是 a 擺球受重力 拉力和向心力的作用b 擺球只受重力 拉力的作用c 擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為mg tg d 擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2 bcd 分析 f合 mg tg f向 mr 2 mr 2 t 2r l sin 小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 其合力必沿水平方向指向圓心 大小應(yīng)等于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力 即繩的拉力f與重力的合力沿水平方向 由平行四邊形定則可得 2 上海在北緯31 求上海所在處物體繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是多大 設(shè)地球半徑r 6400km cos31 0 86 a o r r 分析 首先應(yīng)明確物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 再確定圓周軌跡 圓心及半徑 物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度 2 t圓周半徑r r cos31 a r 2 r cos31 2 t 2代入數(shù)據(jù)可得a 2 9 102m s2 o 課堂小結(jié) 一 向心力 大小 方向 沿半徑指向圓心 是變力 特點(diǎn) f v 方向不斷變化 來源 重力 彈力 摩擦力或幾個(gè)力的合力 f mr 2