1、2.2勻速圓周運動的向心力和向心加速度,1,地球公轉,地球圍繞太陽轉,2,這些物體為什么會做圓周運動？,3,問題1:做勻速直線運動的物體受到合外力的特征是什么? (合外力為零) 問題2:做勻變速直線運動的物體受到的合外力的特征是什么? (合外力恒定不變，并與速度共線) 問題3:做平拋運動的物體受到的合外力的特征是什么? (合外力恒定不變，但與速度不共線),4,小球受哪些力？合外力有何特點？,想一想,輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運動。,看一看,5,O,G,FN,F,小球受力分析：,O,FN與G相抵消，所以合力為F,6,O,F,F,F,V,V,V,O,小球受力分析：,結論： 做勻速圓運動的

2、小球，合外力指向圓心，,與速度V垂直,7,1.定義：做勻速圓周運動的物體所受到的指向圓心的合外力，叫向心力。,2.特點：方向始終與V垂直，指向圓心。,是變力,一.向心力,方向時刻發(fā)生變化，,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、向心力是根據力的作用效果來命名的，受力分析時不要把向心力當作一個獨立的力。,8,為什么？,3.作用效果:,因為在運動方向上所受的合外力為0，這個方向上的加速度也為0，所以速度大小不變，只改變速度方向。,只改變V的方向,不改變V的大小,9,衛(wèi) 星 繞 地 球 運 行,V,F,F,F,V,V,結論： 做勻速圓

3、周運動的衛(wèi)星，合外力方向指向圓心（地心），與速度V垂直,10,11,圓錐擺,G,F,F合,r,小球受到哪些力的作用？,向心力由拉力F和重力G的合力提供,向心力由什么力提供？,想一想,12,物體相對轉盤靜止，隨盤做勻速圓周運動,F向=F合=Ff,木塊做圓周運動所需向心力：,由圓盤對木塊的靜摩擦力 f 提供,G,FN,Ff,小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,想一想,13,歸納:向心力可以是彈力，也可以是相互間引力，可以是電荷間作用力，也可以是摩擦力。這些力性質不同，效果都是使物體做勻速圓周運動?？梢娤蛐牧Σ皇翘厥庑再|的力，而是以效果命名的力。,14,實驗2：用細繩連接的鋼球、木球各一個

4、，拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運動。分別改變轉動的快慢、細繩的長短做幾次實驗。 思考：向心力的大小與哪些因素有關？,向心力的大小與m、R、V、 有關。,感 受,15,4.向心力大?。?（1）體驗向心力的大小,猜想：向心力大小可能與 _ 有關,質量、,半徑、,角速度,（2）演示實驗：用向心力演示器演示,方法:控制變量法,1.F與m的關系,保持r、一定,保持r、m一定,2.F與r的關系,保持m、一定,3.F與的關系,m大，F也大,r大，F也大,大，F也大,16,轉動手柄,變速塔輪,變速塔輪,長槽,短槽,橫臂擋板,彈簧測力套筒,標尺,演示器構造,17,介紹: 向心力演示儀,G,FN,小 球 靜

5、 止,18,手 推 檔 板,介紹: 向心力演示儀,19,G,勻 速 圓 周 運 動,FN,F,F,介紹: 向心力演示儀,20,根據 推導向心力的另一表達式,結論 精確的研究表明： 向心力的大小F與物體質量m、圓周半徑r和角速度都有關系： 物體做圓周運動需要的向心力與物體的質量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。,21,直線運動的速度變化量,、v1m/s v28 m/s,2、v1m/s v22 m/s,V v2- v1m/s,V v2- v13m/s 方向與v1 v反向,方向與v1 v同向,22,平拋運動中速度的變化量,23,勻速圓周運動中速度的變化量,A,24,向心力公式: F向 =

6、 F合= mr2,推導: 向心加速度的大小與方向,根據牛頓第二定律: F合= m a,或,25,勻速圓周運動加速度,、勻速圓周運動向心加速度的方向：,指向圓心,勻速圓周運動向心加速度的大?。?描述速度方向變化快慢的物理量,根據牛頓第二定律：F=ma,26,課 堂 小 結,一、 向心力： 大小： 方向： 沿半徑指向圓心。是變力。 特點： F V , 方向不斷變化。 來源： 重力、彈力、摩擦力或幾個力的合力。,F=mr2,二. 向心加速度: 大小: a = r2 或 a = 方向: 沿半徑指向圓心，方向不斷 變化，是變加速運動。 物理意義: 表示速度方向變化快慢的物理量。,27,鞏固訓練,1：向心

7、加速度只改變速度的_，而不改變速度的_。,方向,大小,28,隨堂練習,1、關于向心加速度，下列說法正確的是（ ） A它描述的是線速度方向變化的快慢B它描述的是線速度大小變化的快慢 C它描述的是向心力變化的快慢 D它描述的是轉速的快慢,A,29,如圖所示，在勻速轉動的圓筒內壁上 緊靠著一個物體一起運動， 物體所受向心力是（ ） A重力 B彈力 C靜摩擦力D滑動摩擦力,圖,B,30,2、如圖所示在皮帶 傳動中，兩輪半徑 不等，下列說法哪些是正確的? （ ） A 兩輪角速度相等 B 兩輪邊緣線速度的大小相等 C 大輪邊緣一點的向心加速度大于小輪 邊緣一點的向心加速度 D 同一輪上各點的向心加速度跟該點與中心的距離成正比,BD,31,3、如圖所示皮帶轉動輪，大輪直徑是小輪直徑的倍，A是大輪邊緣上一點，B是小輪邊緣上一點，C是大輪上一點，C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉動時皮帶不打滑，則A、B、C三點的角速度之比A： B： C=_，向心加速度大小之比aA：aB：aC=_。,1:1,:1,32,板書設計,一、 向心力： 定義：做勻速圓周運動的物體所受到的指向圓心的合外力 （2） 特點：方向始終與速度垂直，指向圓心，方向時刻發(fā)生變化，是變力。 大?。?Fm r2或 來源