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一、圓周運動是如何定義的?質(zhì)點運動的軌跡是圓或圓弧二、勻速圓周運動的定義呢?質(zhì)點運動的軌跡是圓或圓弧,且在相等時間內(nèi)通過的弧長相等。
2.2向心力學(xué)習(xí)目標(biāo):1、理解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的效果來的2、知道向心力大小與哪些因素有關(guān),知道向心力公式的含義3、理解向心加速度的概念,知道向心力的公式4、在變速圓周運動中,可用向心力和向心力加速度的公式重點難點:向心力的概念和公式,以及向心加速度的概念和公式學(xué)法指導(dǎo):1、如何理解圓周運動是變速運動?2、什么是向心力?向心力的特點是什么?3、為什么說向心力是一個效果力?物體是否受到向心力的作用?4、向心力的大小與哪些因素有關(guān)?向心力的計算公式?5、什么是向心加速度?向心加速度的特點是什么?6、向心加速度的計算公式?【思維引導(dǎo)】圓周運動是變速運動,因此圓周運動肯定有加速度,由牛頓運動定律知:物體做圓周運動,必然要受到外力的作用。那么,是怎樣的力使物體做圓周運動呢?【實驗探究】在下列圓周運動中,感受……1、如何理解圓周運動是變速運動?【體驗與交流】1.小球做圓周運動時,你牽繩的手有什么感覺?2.如果突然松手,將會發(fā)生什么現(xiàn)象?
【結(jié)論】做勻速圓周運動的物體,一定需要沿半徑指向圓心的力的作用。這個力稱為“向心力”。常記為F向。向心力——向心力的來源彎道跑技術(shù)【常見勻速圓周運動向心力的來源分析】【說明】
向心力是按效果命名的力,它可以是某個力充當(dāng)。向心力的來源小球在空中做勻速圓周運動在轉(zhuǎn)盤游戲中,如何保持身體的平衡?向心力——向心力的來源1.定義:做勻速圓周運動的物體所需要指向圓心的合外力,叫向心力。
2.特點:方向始終與V垂直,指向圓心。是變力方向時刻發(fā)生變化,OFFFVVVO注意:1、向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個力,或者是某個力的分力,或幾個力的合力所提供。2、向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的,受力分析時不要把向心力當(dāng)作一個獨立的力。2、什么是向心力?向心力的特點是什么?3、為什么說向心力是一個效果力?物體是否受到向心力的作用?汽車在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎【說明】
向心力是按效果命名的力,它可以是幾個力的合力。向心力——向心力的來源【常見勻速圓周運動向心力的來源分析】汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎【關(guān)于向心力的幾點說明】1.向心力是按效果命名的力,它可以是其他力的合力,也可以是某個力,還可以是某個力的分力。在對物體進行受力分析時,一定不要在物體實際所受力的基礎(chǔ)上再加一個向心力。
2.向心力的作用效果只改變圓周運動的方向,而不改變速度的大小。
3.向心力是變力。雖然向心力的大小不變但其方向時刻改變,故勻速圓周運動是在變力作用下的曲線運動。向心力——向心力的來源【課堂練習(xí)】請分析以下圓周運動的向心力的來源。向心力——向心力的來源⑴在小球質(zhì)量m和旋轉(zhuǎn)半徑r不變的條件下,改變角速度ω,多次體驗手的拉力;⑵在小球質(zhì)量m和角速度ω不變的條件下,改變旋轉(zhuǎn)半徑r,多次體驗手的拉力;⑶在旋轉(zhuǎn)半徑r和角速度ω不變的條件下,改變小球質(zhì)量m,多次體驗手的拉力;【體驗與交流】⑴角速度ω越大,手的拉力越大;⑵旋轉(zhuǎn)半徑r越大,手的拉力越大;⑶小球質(zhì)量m越大,手的拉力越大。4、向心力的大小與哪些因素有關(guān)?向心力的計算公式?向心力——向心力的大小【可以證明】勻速圓周運動所需的向心力的大小為:式中m是運動物體的質(zhì)量,r是運動物體轉(zhuǎn)動的半徑,ω是轉(zhuǎn)動的角速度。式中v是物體圓周運動線速度的大小?!居懻摗繌目?,好象F跟r成正比,從看,好象F跟r成反比。你如何認識這個問題?【說明】
⑴勻速圓周運動的加速度是由向心力產(chǎn)生的,其方向必定指向圓心,所以勻速圓周運動的加速度又稱為向心加速度。⑵向心加速度只改變速度的方向,不改變速度的大小。
⑶向心加速度是變量,其方向是不斷變化的。5、什么是向心加速度?向心加速度的特點是什么?6、向心加速度的計算公式?當(dāng)向心力——向心力的大小求汽車以速度v過半徑為r的拱橋時對拱橋的壓力?【解】G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力,由牛頓第二定律得:可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。NG時汽車對橋的壓力為零。向心力——向心力的大小求汽車過凹形路段最低點時對路面的壓力?NG【解】G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力,由牛頓第二定律得:可見汽車的速度越大對橋的壓力越大。例、小球做圓錐擺
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