1、效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?做匀速圆周运动的物体,其向心力就是它所受的合外力即圆盘对木块的静摩擦力Ff在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球,小球用细线连接起来,当转台匀速转动时,下列说法正确的是()仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动。静摩擦力使圆台上的人和物体一起做匀速圆周运动3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?竖直方向:FN cosmg(3)时刻与速度方向垂直由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。D两小球到转轴距离与其质量成反比思考:用细线拉动一个小球甩动起来感受和观察小球的运动情
2、况(1)如果不考虑质量的情况(2)为什么链球离手后会沿直线(切线)飞出,运动员如何控制它飞出的方向?为什么链球转得越快,人就越站立不稳?把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律,可得:Fn=m r匀速圆周运动是变速曲线运动如图,半径为r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为,现要使小橡皮不落下,则圆筒的角速度至少多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)跟圆周相切的分力Ft产生的加速度叫切向加速度。实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式(3)向心力的方向指向圆心,并且与运动方向垂直。匀速圆周运动实例分析向心力的来源摆球受重力、拉力和向心力的作用思考:用思考:用细线拉动一个
3、小球甩动起来感受和观细线拉动一个小球甩动起来感受和观察小球的运动情况察小球的运动情况 分析:分析:若是小球的质量不考虑若是小球的质量不考虑,分析其受力情况和其分析其受力情况和其运动轨迹的情况运动轨迹的情况?若是小球的质量考虑若是小球的质量考虑,分析其受力情况和运分析其受力情况和运动面的情况?动面的情况?(1 1)自行车转弯处路面要做成倾斜的?)自行车转弯处路面要做成倾斜的?(2 2)为什么链球离手后会沿直线(切线)为什么链球离手后会沿直线(切线)飞出,运动员如何控制它飞出的方向?为什么链飞出,运动员如何控制它飞出的方向?为什么链球转得越快,人就越站立不稳?球转得越快,人就越站立不稳?匀速圆周运
4、动是变速曲线运动运动状态改变一定受到外力一定存在加速度(1)如果不考虑质量的情况FFFvvvO:(1)方向时刻在变化(2)总指向圆心(3)时刻与速度方向垂直(2)若是考略质量的情况rOGF合F结论 (1)向心力:做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用,这个力叫做向心力。(2)向心力由拉力F和重力G的合力提供。实验装置示意图(2)在平面内做此实验OFFNG受力分析知:小球做圆周运动的向心力由F提供。静摩擦力使圆台上的人和物体一起做匀速圆周运动 (1)向心力只是按作用效果命名的,受力分析时不要把向心力当作一个独立的力(不是特殊的力)。(2)向心力可能是弹力、重力、摩擦力、或者合
5、力。(3)向心力的方向指向圆心,并且与运动方向垂直。结论向向心心加加速速度度公公式式 anrv2224Tr2rrn224V 把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律,把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律,可得:可得:rvmFn2rmFn2(1)向心力只是按作用效果命名的,受力分析时不要把向心力当作一个独立的力(不是特殊的力)。摆球做匀速圆周运动的向心力为效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小(2)为什么链球离手后会沿直线(切线)飞出,运动员如何控制它飞出的方向?为什么链球转得越快,人就越站立不稳?向心力由拉力F和重力G的合力提供1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或者是某个力的分力,
6、或几个力的合力所提供。匀速圆周运动实例分析向心力的来源(1)向心力:做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用,这个力叫做向心力。讨论:物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?物块向心力的来源?1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或者是某个力的分力,或几个力的合力所提供。小球受到哪些力的作用?(1)向心力:做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用,这个力叫做向心力。在角速度一定情况下,线越短越易断实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式小橡皮恰不下落时,有:D两小球到转轴距离与其质量成反比1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或者是某个力的分
7、力,或几个力的合力所提供。3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?小橡皮恰不下落时,有:Ff=mg由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。指向圆心的分力Fn产生的加速度就是向心加速度。匀速圆周运动实例分析向心力的来源把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律,可得:2、向心力是根据力的作用效果来命名的,受力分析时不要把向心力当作一个独立的力画出来。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的合外力合外力,叫,叫向心力向心力。2.2.特点:特点:方向始终方向始终与与V V垂直垂直,指向,指向圆心。圆心。时刻发生变化,时刻发生变化,是是变力
8、。变力。vmRmRvmFn223.3.大小:大小:RnmRfmRTm2222224444.4.效果:效果:只改变速度的方向只改变速度的方向,不改变速度的不改变速度的大小大小用细线拴一球做匀速圆周运动,下列说法中正确的是用细线拴一球做匀速圆周运动,下列说法中正确的是在线速度一定情况下,线越长越易断在线速度一定情况下,线越长越易断A A在线速度一定情况下,线越短越易断在线速度一定情况下,线越短越易断B B在角速度一定情况下,线越长越易断在角速度一定情况下,线越长越易断C C在角速度一定情况下,线越短越易断在角速度一定情况下,线越短越易断D D学生展示注意:注意:1 1、向心力通常由重力、弹力、摩擦
9、力中的某、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或者是某个力的分力,或几个力的一个力,或者是某个力的分力,或几个力的合力所提供。合力所提供。2 2、向心力是根据力的作用、向心力是根据力的作用效果效果来命名的,来命名的,受力分析时受力分析时不要不要把向心力当作一个把向心力当作一个独立的独立的力力画出来画出来。O OO OF F向向=F=F合合=F=FG GF Ff fF FN NOORmmOrmgFNF合合mgFNF合合F合合mg tan竖直方向竖直方向:FN cosmg水平方向水平方向:F合合=m2r竖直方向:竖直方向:FN cosmg水平方向:水平方向:F合合=m2 R sin 沿光滑
10、漏斗或碗内壁做圆周运动的小球沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球实验:实验:用用圆锥摆圆锥摆粗略验证向心力的表达式粗略验证向心力的表达式小球受到哪些力的作用?小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?向心力由什么力提供?想一想rOGF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1、实验的基本原理?通过运动求得Fn;通过受力分析求得F合;将Fn 和F合 进行比较。2、实验需要的器材?钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺rOOlhFTGF合3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?F合mg tan小球所需向心力Fn=m(42/T2)m?r?v?m、r、转n圈数所用时间
11、t、l质量为质量为m m的球用长为的球用长为L L的细绳悬于天花板的的细绳悬于天花板的O O点,并使之在点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成角,则角,则以下正确的是以下正确的是A.A.摆球受重力、拉力和向心力的作用摆球受重力、拉力和向心力的作用B.B.摆球只受重力、拉力的作用摆球只受重力、拉力的作用C.C.摆球做匀速圆周运动的向心力为摆球做匀速圆周运动的向心力为D.D.摆球做匀速圆周运动的周期为摆球做匀速圆周运动的周期为gLcos2tanmg 学生展示OFFtOFn 线速度大小变化的圆线速度大小变化的圆周运动为变速圆周运动。周运动为变速圆周运
12、动。做变速圆周运动的物体做变速圆周运动的物体受到的合外力受到的合外力F F不是指向不是指向圆心,根据力圆心,根据力F F产生的效产生的效果可以分解为两个互相果可以分解为两个互相垂直的分力:跟圆周相垂直的分力:跟圆周相切的分力切的分力F Ft t和指向圆心的和指向圆心的分力分力F Fn n。OFFtOFn 跟圆周相切的分力跟圆周相切的分力F Ft t产生产生的加速度叫的加速度叫切向加速度切向加速度。它。它只改变速度只改变速度大小大小,不改变速度,不改变速度方向。方向。指向圆心的分力指向圆心的分力F Fn n产生的加产生的加速度就是速度就是向心加速度向心加速度。它只改。它只改变速度变速度方向方向,
13、不改变速度大,不改变速度大小。小。仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动。同时仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动。同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动。圆周运动。研究一般的曲线运动,可以把这条曲线分研究一般的曲线运动,可以把这条曲线分割成许多很短的小段,质点在每小段的运动都割成许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看作是圆周运动的部分。可以看作是圆周运动的部分。在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球,小球用细线连接起来,当转台匀速转动时,小球用细线连接起来,当转台匀速转动时,下列说法正确的是,下列说
14、法正确的是()()A A两小球速率必相等两小球速率必相等B B两小球角速度必相等两小球角速度必相等C C两小球加速度必相等两小球加速度必相等D D两小球到转轴距离与其质量成反比两小球到转轴距离与其质量成反比 BD学生展示下列关于向心力的说法正确的是下列关于向心力的说法正确的是 A.A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力物体由于做圆周运动而产生一个向心力 B.B.向心力不改变做圆周运动物体的速度大小向心力不改变做圆周运动物体的速度大小 C.C.做匀速圆周运动的物体,其向心力就是它所受做匀速圆周运动的物体,其向心力就是它所受的合外力的合外力 D.D.做匀速圆周运动的物体其向心力不变做匀速圆周运动的
15、物体其向心力不变学生展示向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?思考:用细线拉动一个小球甩动起来感受和观察小球的运动情况1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或者是某个力的分力,或几个力的合力所提供。摆球受重力、拉力和向心力的作用(2)在平面内做此实验匀速圆周运动实例分析向心力的来源仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动。m、r、转n圈数所用时间t、l分析:若是小球的质量不考虑,分析其受力情况和其运动轨迹的情况?效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小如图,半径为r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
16、圆筒的摩擦因数为,现要使小橡皮不落下,则圆筒的角速度至少多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)讨论:物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?物块向心力的来源?在角速度一定情况下,线越短越易断匀速圆周运动实例分析向心力的来源3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?(1)向心力:做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用,这个力叫做向心力。小橡皮恰不下落时,有:(1)向心力:做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用,这个力叫做向心力。(3)时刻与速度方向垂直把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律,可得:在线速度一定情况下,线越
17、长越易断沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球做匀速圆周运动的物体,其向心力就是它所受的合外力如图,半径为r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为,现要使小橡皮不落下,则圆筒的角速度至少多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析: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:GFfFNrg学生展示3 3、向心力的大小、向心力的大小2 2、向心力的作用效果:、向心力的作用效果:1 1、向心力的方向:向心力的方向:4 4、变速圆周运动中的合力并非向心力、变速圆周运动中的合力并非向心力Fn=m v2rFn=m r2Fn=m r 42T 2在匀速圆周运动中合力充当向心力在匀速圆周运动中合力充当向心力指向圆心指向圆心改变速度的方向改变速度的方向