高一物理勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度

1、2022-3-7第二節(jié) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度2022-3-7復(fù)習(xí)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)復(fù)習(xí)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)變速曲線運(yùn)動(dòng)變速曲線運(yùn)動(dòng).F改變速度的大小改變速度的大小 力是改變物體運(yùn)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；動(dòng)狀態(tài)的原因； 力是使物體產(chǎn)生力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。加速度的原因。a 0VFFFF改變速度的方向改變速度的方向VFVFa 0勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小不變速度大小不變速度方向改變速度方向改變F=0a = 0F 0a 0a 改變改變2022-3-7 1.小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，你牽繩的手有什么感覺？小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，你牽繩的手有什么感覺？ 2.如果突然松手，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象

2、？如果突然松手，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，一定需要沿半徑指向圓心的力的作做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，一定需要沿半徑指向圓心的力的作用。這個(gè)力稱為用。這個(gè)力稱為“”。常記為。常記為2022-3-7F向向心心力力【常見勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源分析】【常見勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源分析】2022-3-71.定義定義：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力方向始終指向物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力方向始終指向圓心，這個(gè)指向圓心的合力就叫做向心力圓心，這個(gè)指向圓心的合力就叫做向心力。2.特點(diǎn)：方向始終方向始終與與v垂直垂直，指向圓心圓心。方向時(shí)刻發(fā)生變化是變力OFFFvvvO注意：注意：1、向心力通常由重力

3、、彈力、摩擦力中的某一個(gè)力，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的合力所提供。2、向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，受力分析時(shí)不要把向心力當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的力。一、什么是向心力一、什么是向心力2022-3-2022-3-7 【常見勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源分析】【常見勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源分析】2022-3-7【關(guān)于向心力的幾點(diǎn)說明】【關(guān)于向心力的幾點(diǎn)說明】 2022-3-7請(qǐng)分析以下圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來源。請(qǐng)分析以下圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來源。2022-3-7在小球質(zhì)量在小球質(zhì)量m和旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)半徑r不變的條件下，不變的條件下，改變角速度改變角速度，多次體驗(yàn)手的拉力；，多次體驗(yàn)手的拉力；在小球質(zhì)量在小球質(zhì)

4、量m和角速度和角速度不變的條件下，改不變的條件下，改變旋轉(zhuǎn)半徑變旋轉(zhuǎn)半徑r，多次體驗(yàn)手的拉力；，多次體驗(yàn)手的拉力；在旋轉(zhuǎn)半徑在旋轉(zhuǎn)半徑r和角速度和角速度不變的條件下，改不變的條件下，改變小球質(zhì)量變小球質(zhì)量m，多次體驗(yàn)手的拉力；，多次體驗(yàn)手的拉力； 角速度角速度越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)半徑r越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 小球質(zhì)量小球質(zhì)量m越大，手的拉力越大。越大，手的拉力越大。二、向心力的大小二、向心力的大小2022-3-7 角速度角速度相同，半徑相同，半徑r相同，質(zhì)量相同，質(zhì)量m越大，向心力越大；越大，向心力越大； 角速度角速度相同，質(zhì)量相同，質(zhì)量m相

5、同，半徑相同，半徑r越大，向心力越大；越大，向心力越大； 質(zhì)量質(zhì)量m相同，半徑相同，半徑r相同，角速度相同，角速度越大，向心力越大；越大，向心力越大；2022-3-7 勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小為：勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小為：2Fmr 式中式中m是運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量，是運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量，r是運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，是運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，是是轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。2 vvFmrr 式中式中v是物體圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小。是物體圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小。 從從 看，好象看，好象F 跟跟r成正比，從成正比，從 看，好看，好象象F 跟跟r成反比。你如何認(rèn)識(shí)這個(gè)問題？成反比。你如何認(rèn)識(shí)這個(gè)問題？2vFm

6、r 2Fmr 2022-3-7理論推導(dǎo)理論推導(dǎo)2022-3-7 玻璃球沿碗壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)幾個(gè)典型的勻速圓周運(yùn)動(dòng)2022-3-7衛(wèi)衛(wèi) 星星 繞繞 地地 球球 運(yùn)運(yùn) 行行vF( b )幾個(gè)典型的勻速圓周運(yùn)動(dòng)2022-3-2022-3-7光滑桌面上轉(zhuǎn)動(dòng)的小球-彈力隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體-摩擦力衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)-萬有引力圓錐擺-重力和彈力的合力2022-3-72222FmrarvvFmarmrFa 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度是由向心力產(chǎn)生的，其方向必定指勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度是由向心力產(chǎn)生的，其方向必定指向圓心，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度又稱為向圓心，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度又稱為。向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小。向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小。 向心加速度是變量，其方向是不斷變化的。向心加速度是變量，其方向是不斷變化的。三、向心加速度三、向心加速度2022-3-7例題：例題：“神州神州”五號(hào)飛船發(fā)射升空后，進(jìn)入橢圓軌五號(hào)飛船發(fā)射升空后，進(jìn)入橢圓軌道，然后實(shí)施變軌進(jìn)入距地球表面約道，然后實(shí)施變軌進(jìn)入距地球表面約343km的圓形軌的圓形軌道。已知飛船的質(zhì)量為道。已知飛船的質(zhì)量為8000kg，飛船約，飛船約90min繞地球繞地球一圈，地球半徑取一圈，地球半徑取6.37103k