向心力 课件PPT.ppt

1、向心加速度向心加速度 1. .向心加速度：作圆周运动的物体具有的总向心加速度：作圆周运动的物体具有的总 是是沿半径沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速指向圆心的加速度叫做向心加速 度度 2.向心加速度的方向：指向圆心向心加速度的方向：指向圆心，方向时刻方向时刻 变化变化 3. .向心加速度大小：向心加速度大小： 2 ra r v a 2 或或 知识回顾知识回顾 物体产生这个的加速物体产生这个的加速 度需要什么呢？度需要什么呢？ zxxkw zxxkw 向心力向心力向心加速度的来源向心加速度的来源 5.6 向心力向心力 轻绳栓一小球,在光滑水平 面做匀速圆周运动。 绳绳 拉拉 小小 球球 O G

2、N F 小球受力分析：小球受力分析： O N与G相平衡，所 以合力为F O F F F V V V O 结论：结论：物体做匀速圆物体做匀速圆 周运动，合外力周运动，合外力指向圆指向圆 心心，且且与与_垂直垂直 速度速度V zxxkw zxxkw 小球受到哪些力的小球受到哪些力的 作用？作用？ 向心力由什么力提向心力由什么力提 供？供？ r O G F合 F 结论结论: : 向心力由拉力向心力由拉力F和重力和重力G的的 合力提供合力提供 问题问题2： 思考：思考： 图图2 向心力来源分析：下列物体做匀速圆周运动向心力来源分析：下列物体做匀速圆周运动 时，向心力分别由什么力提供？时，向心力分别由什

3、么力提供？ 、人造地球卫星绕地球运动时；、人造地球卫星绕地球运动时； 万有引力万有引力 小球在光滑的水平桌面上运动；小球在光滑的水平桌面上运动；(如图如图1) 小球在水平面内运动；小球在水平面内运动；(如图如图2) 图图1 细绳的拉力细绳的拉力 小球重力和绳拉力的合力小球重力和绳拉力的合力 zxxkw 1.图片对齐 在我们插入PPT图片或是输入文字的时候，为了整齐都需要将插入的文本框对齐 ，但是又不想一个一个的进行操作，这时按住Ctrl键将需要进行对齐的文本选中 ，点击开始排列对齐垂直居中即可； 2.巧用格式刷 在制作PPT的时候为了保证PPT风格的统一，很多任通常会使用复制粘贴来确保 每一页

4、PPT格式相同，这样对于少页数来说可以进行操作，但是碎玉多页面的话 就有点麻烦了，其实我们可以巧用格式刷：首先，在开始菜单栏下方有一个格式 刷，点击格式刷，很快就能看到效果； 3.去除所有动画效果 很多人在制作PPT的时候都是直接在模板库里下载模板进行使用的，但是下载的 模板大多数都是有幻灯片的，这样在演讲的时候很不方便，怎样将其进行去除呢 ？单击幻灯片放映选择设置幻灯片放映，放映类型选择演讲者放映；换片方式 选择手动即可； 4.PPT快键 PPT逼格提升技巧逼格提升技巧 玻璃球沿碗玻璃球沿碗(透明透明)的内壁在水平面内运动；的内壁在水平面内运动；(如图如图 3)(不计摩擦不计摩擦) 使转台匀

5、速转动，转台上的物体也随之做匀速使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速 圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。(如图如图4) 图图3 图图4 小球重力和内壁支持力的合力小球重力和内壁支持力的合力 台面的静摩擦力台面的静摩擦力 熟悉这个力熟悉这个力 1、由牛顿第二运动定律、由牛顿第二运动定律 F合 合 = M a 可知该力的方向可知该力的方向： 与加速度方向一致与加速度方向一致 向心力向心力 2、方向：总是指向圆心（变力）、方向：总是指向圆心（变力） ，与速度方向垂直，与速度方向垂直 3、向心力是按照效果命名的力：、向心力是按照效果命名的力：物体所受的合物体所

6、受的合 外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力 （可以由重力、弹力、摩擦力等提供）。（可以由重力、弹力、摩擦力等提供）。 向心力的大小与向心力的大小与 哪些因素有关？哪些因素有关？ 2 2向心力的大小：向心力的大小： 向心力演示仪 控制变量法控制变量法 【实验现象实验现象】 、r r相同，相同，m m越大，越大，向 向越大； 越大； 、m m相同，相同，r r越大，越大，向 向越大； 越大； m m、r r相同，相同，越大，越大，向 向越大； 越大； r v mFmrF 2 2 或 精确的实验能表明精确的实验能表明，在同一使用国在同一使用国 际单位制下

7、际单位制下，向心力的大小为向心力的大小为 ： rmF 2 即：即： 根据牛顿第二运动定律：根据牛顿第二运动定律： F合 合 = M a 同样有：同样有： 2 mrF r v mF 2 或 zxxkw 2 mrF r v mF 2 或 向心力大小与多个变量有关因此在向心力大小与多个变量有关因此在 分析问题时，一定要利用控制变量的方法分析问题时，一定要利用控制变量的方法 来处理即在设定其他量不变的条件下，来处理即在设定其他量不变的条件下， 来分析所需向心力与某一变量的关系来分析所需向心力与某一变量的关系 向心力向心力 运动员手中的链球是在做匀速圆周运动？运动员手中的链球是在做匀速圆周运动？ 思考思

8、考： 难道向心难道向心 力可以改变力可以改变 速度的大小？速度的大小？ 怎么样使做怎么样使做 圆周运动的圆周运动的 物体速度变物体速度变 大、变小、大、变小、 不变？不变？ v o F Ft Fn 如何分解如何分解F？ 思考讨论：思考讨论： Ft与线速度同向，与线速度同向， 对物体线速度起对物体线速度起 什么作用？什么作用？ Fn指向圆心，对指向圆心，对 物体线速度起什物体线速度起什 么作用？么作用？ F与速度与速度V是锐角，速率增大；是锐角，速率增大； 那如果那如果F与速度与速度V是锐角，速率是锐角，速率 如何变化？如何变化？ 思考：思考： 运动轨迹既不是一条直线也不是圆周，可以称运动轨迹既

9、不是一条直线也不是圆周，可以称 作一般曲线运动。该如何研究？作一般曲线运动。该如何研究？ r R 匀速圆周运动 O v GG N N F F 变速圆周运动 合外力全部提供 向心力 合外力部分提供 向心力 向心力向心力: : 1 1. . 定义定义：做匀速圆周运动的物体所受到做匀速圆周运动的物体所受到 的的指向圆心指向圆心的合外力合外力，叫向心力向心力。 2.2.方向：始终与始终与V V垂直垂直，指向圆心圆心。 3.3.作用效果作用效果：只改变：只改变V V的方向的方向, ,不改变不改变V V的大小的大小。 4.4. 大小大小： 5.5. 来源来源： 受力分析时受力分析时, 不能多出一个向心力。

10、不能多出一个向心力。 是一种是一种效果力效果力，它可以是某一个力，它可以是某一个力 （重力、弹力、摩擦力）或几个力的（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力合力， 也可以是某个力的也可以是某个力的分力分力。 时刻变化时刻变化 2 mrF r v mF 2 或 例例1 1：如图，质量为：如图，质量为m m的小物体在水平转台上的小物体在水平转台上 随转台以周期随转台以周期T T作匀速圆周运动，物体到转轴作匀速圆周运动，物体到转轴 的距离为的距离为d d、物体与转台摩擦因素为、物体与转台摩擦因素为 ，求：，求： 1 1）物体所需要的向心力？）物体所需要的向心力？ 2 2）物体所受到的转台对它的支持力？摩

11、擦力）物体所受到的转台对它的支持力？摩擦力？ 3 3）为使物体保持距离）为使物体保持距离d d随转台一起转动，转台转动随转台一起转动，转台转动 的角速度应满足什么条件？的角速度应满足什么条件？ 拓展：如图所示、有一质量为拓展：如图所示、有一质量为m m的小球在光滑的半的小球在光滑的半 球碗内做匀速圆周运动，轨道平在水平面内，已知小球碗内做匀速圆周运动，轨道平在水平面内，已知小 球与半球形碗的球心的连线跟竖直方向的夹角为球与半球形碗的球心的连线跟竖直方向的夹角为 ， 半球形碗的半径为，求小球做匀速圆周运动的速度半球形碗的半径为，求小球做匀速圆周运动的速度 及碗壁对小球的弹力。及碗壁对小球的弹力。

12、 N mg F合 合 练习题练习题1: 质量为质量为m小球做圆锥摆时细绳长小球做圆锥摆时细绳长L，与，与 竖直方向成竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度角，求小球做匀速圆周运动的角速度 . O O mg T F 小球受力：小球受力： 解：解： L FFmgtg 向心 小球做圆周运动的半径小球做圆周运动的半径 sinRL 由牛顿第二定律：由牛顿第二定律： 2 FmamR 2 sinmgtgmL即：即： cos g L R 2、如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位、如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位 置后由静止释放，在置后由静止释放，在P点有钉子阻止点有钉子阻止OP部分部分 的细线移动，当单摆

13、运动到此位置受阻时的细线移动，当单摆运动到此位置受阻时 A摆球的线速度突然增大摆球的线速度突然增大 B摆球的角速度突然增大摆球的角速度突然增大 C摆球的向心加速度突然增大摆球的向心加速度突然增大 D摆线的张力突然增大摆线的张力突然增大 BCD 3 3、如图，半径为、如图，半径为r r的圆筒绕竖直中心轴转动，小的圆筒绕竖直中心轴转动，小 橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数 为为，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至 少多大？少多大？ 解析：解析：小橡皮受力分析如图。小橡皮受力分析如图。 小橡皮恰不下落时，有： Ff=mg 其中：Ff=FN 而由向心力公式： FN=m2r 解以上各式得： G Ff FN r g