1、第六章 圆周运动 问题:空中飞椅深受年轻人的喜爱.飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中,受到哪些力?所受合力的方向有什么特点?做圆周运动的物体,其运动状态在不断变化,说明物体一定受到了力的作用。那么这个力的方向有什么特点呢?思考与讨论:一个小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动,将细线剪断,观察小球的运动。你认为使小球做圆周运动的力指向何方?O小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的作用,绳子的拉力即为使小球做圆周运动的力,绳子的拉力的方向指向圆心。2、方向:总是沿着半径指向圆心.方向时刻改变,因此向心力是变力。3、作用:只改变速度方向,不改变速度大小。物体做匀速圆周运
2、动的条件:合力大小不变,方向始终指向圆心。1、定义:做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。一、向心力地球对月球的引力使地球做匀速圆周运动思考:月球绕地球公转的向心力来源?vF思考:空中飞椅游戏中飞椅与人的向心力来源?mgFNF合合空中飞椅游戏中飞椅与人的向心力是合力思考:随盘做匀速圆周运动时物体的向心力的来源?F向=F合=Ff由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力Ff G随盘做匀速圆周运动时物体的向心力是静摩擦力GFfFN思考:物块随着圆桶一起匀速转动时,物块向心力的来源?物块做匀速圆周运动时,合力提供向心力,即桶对物块的支持力
3、。总结:向心力是根据效果命名的力,并不是一种新的性质的力。向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时,由合力提供向心力。向心力不是物体真实受到的一个力,不能说物体受到向心力的作用,只能说某个力或某几个力提供了向心力。思考:向心力的大小与哪些物理量有关呢?m?r?v?T?我们先通过实验感受一下。做一做:感受向心力如图所示,感受向心力的大小与哪些物理量有关实验:探究向心力的表达式公式:Fn=mr2 二、向心力的大小=mv=mv2/r=mr(2/T)2思考:变速圆周运动的合外力也指向圆心吗?变速圆周运动的速度大小是怎么改变的
4、?怎么分析研究一般的曲线运动?观察:投掷过程中为什么链球速度越来越大?做变速圆周运动的物体所受的力FFnFtFt 切向分力,它产生切向加速度,改变速度的大小.Fn 向心分力,它产生向心加速度,改变速度的方向.结论:同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动,匀速圆周运动切向加速度为零。加速思考与讨论:当物体做圆周运动的线速度逐渐减小时,物体所受的合力的方向与速度方向的夹角是大于90还是小于90?FFnFt减速把一般曲线分割为许多极短的小段,每一段都可以看作为一小段圆弧,而这些圆弧的弯曲程度不一样,表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后,分析质点经过曲线上某位置的运动时,就可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。合合向向FF 向合n向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时,由合力提供向心力。课堂小结22FFmmrr向合v