匀速圆周运动向心力和向心加速度(公开课).ppt.

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1、第二节第二节 匀速圆周运动的向心力匀速圆周运动的向心力和向心加速度和向心加速度短道速滑运动员过弯链球比赛学生活动学生活动 感受向心力感受向心力用一根结实的细线，一端用一根结实的细线，一端栓一个小物体，如橡皮。栓一个小物体，如橡皮。在桌面抡动细线，使小物在桌面抡动细线，使小物体做圆周运动，体验手对体做圆周运动，体验手对做圆周运动物体的拉力。做圆周运动物体的拉力。世界上最高的旋转秋千月球围绕地球运动讨论交流讨论交流请同学们讨论请同学们讨论:1、会不会受到切线方向的力的作用？、会不会受到切线方向的力的作用？2、合力是否改变速度的大小？、合力是否改变速度的大小？3、合力方向与线速度方向的关系？、合力方

2、向与线速度方向的关系？1、向心力、向心力定义：物体做匀速圆周运动时，所受合定义：物体做匀速圆周运动时，所受合力方向力方向始终指向圆心始终指向圆心，这个力就叫，这个力就叫向心向心力力。 说明：向心力是效果力，只能由其他力 或者合力提供向心力的方向：向心力的作用：始终指向圆心，与线速度方向垂直只改变线速度的方向而不改变其大小OFFFVVVO2、匀速圆周运动的条件： 合外力提供向心力实验探究实验探究猜想：向心力的大小跟那些因素有关？继续前面抡细线旋转小球的活动通过改变物体做圆周运动的半径r、角速度以及质量m，比较向心力F大小的变化？在此基础上提出向心力和那些因素有关？向心力可能与物体质量、半径、角速

3、度有关向心力可能与物体质量、半径、角速度有关3、探究向心力、探究向心力F与质量与质量m、半径、半径r、角速度、角速度设计思路：控制变量保持保持r与与不变，探究不变，探究F F与与m m的关系的关系保持保持m m与与不变，探究不变，探究F F与与r r的关系的关系保持保持r r与与m m不变，探究不变，探究F F与与的关系的关系1 1用质量比为用质量比为2:12:1的钢球和铝球，运动半径的钢球和铝球，运动半径r r和角速度和角速度均相均相同，同，观察露出的红白相间方格数的比值为观察露出的红白相间方格数的比值为2:12:1，即两球所受向心力，即两球所受向心力的比值也为的比值也为2:12:1，因此可

4、以得出：，因此可以得出：F F与与m m成正比成正比2 2当当m m、相同时，半径比为相同时，半径比为2:12:1，向心力的比值也为向心力的比值也为2:12:1，因此，因此F F与半径与半径r r成正比成正比3 3当当m m、r r相同时，角速度比值为相同时，角速度比值为2:12:1，向心力的比值为向心力的比值为4:14:1，因此，因此F F与与角速度的平方角速度的平方成正比成正比. .结论：结论： 向心力的大小与物体的质量向心力的大小与物体的质量m m、圆周半径、圆周半径R R、转动角速度转动角速度的平方成正比的平方成正比即：即：2FmR相关推论：相关推论：2vFmR推导: 向心加速度的大小

5、与方向根据牛顿第二定律: F合合= m a 22vFFmrmr向合由向心力公式：2ar2var或或a与与r究竟是成究竟是成正比呢，还是正比呢，还是成反比？成反比？想一想若若一定一定 , , 就成正比就成正比 ; ;若若v v一定一定 , , 就成反比就成反比一、 向心力： 大小： 方向： 沿半径指向圆心,是变力 特点： F v , 方向不断变化 来源： 重力、弹力、摩擦力或几个力沿半径方向 的合力或或: :F=m v2rF=mr2二、 向心加速度: 大小: a = r2 或或 方向: 沿半径指向圆心，方向不断 变化，是变加速运动。 物理意义: 表示速度方向变化快慢速度方向变化快慢的物理量。 a=v2r