鲁科版_必修2_ 第4章 匀速圆周运动 _ 第2节 向心力与向心加速度课件20张PPT

向心力与向心加速度
地球公转
地球围绕太阳转
在什么条件下物体才会做圆周运动？
实验1——圆周运动物体的受力
将细线的一端套在图钉上，固定在光滑的水平木板上。在细线松弛时弹击线另一端连接着的小球，给小球一个水平的初速度。

细线绷直时弹击小球，现象又如何呢？
v
1.是什么使小球维持在圆周轨道上运动？
2.如果突然松手和突然提起杯子, 小球都从做圆周运动变成做直线运动.为什么？
G
N
T
向心力与向心加速度
一. 向心力
1．定义：
2．方向：
时刻指向圆心
向心力是变力
3．效果：
不改变质点速度的大小，只改变速度的方向； 使物体做圆周运动.
做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫做向心力
请分析向心力的来源
G
N
T
G
N
N′
G
T
Ｆ
Ｇ
４．向心力的特点
它是按效果命名的力，时刻指向圆心，是改变速度方向的力
它可以是某一个力,也可以是某些力的合力,也可以是某个力的分力.
它不是除重力\弹力\摩擦力外又增加了的另一个力
它一定是受力分析后所求得的指向圆心的合力。
思考：
如果物体所受的合力都充当向心力物体将做 运动
如果合力不过圆心，物体将做 运动
匀速
变速
（匀速圆周运动的条件）
（变速速圆周运动的条件）
实验——体验圆周运动所需的向心力大小与哪些因素有关
①感受向心力的大小与哪些因素有关？
控制变量
②影响向心力大小的因素很多，我们要
说明向心力大小不同是某一因素造成的，
而不是其他因素造成的，该采用是什么
实验方法？
实验3——进一步探究所需向心力大小与各相关因素的关系
向心力大小Fn与做圆周运动物体的质量m大小的关系
向心力大小Fn与圆周运动的半径大小r的关系
向心力大小Fn与圆周运动的快慢（线速度v、角速度ω）的关系
向心力演示仪
实验过程
m,??一定
r1=2r2
r,??一定
m1 =2 m2
m，r一定
??1=?2/2
F1=2F2
F1=2F2
F1=F2/4
结论：
（1） m,??一定时，
（3） m, r一定时，
F
F
（2） r,??一定时，
F
即：
?
r
?
?
m
?
2
圆周运动所需要的向心力的大小：
F = mrω2
F = mv2/r
角速度一定时,向心力与半径成正比
线速度一定时,向心力与半径成反比
还可以有哪些表达式?
二、向心加速度
1、向心加速度即向心力产生的加速度，只是描述线速度方向变化的快慢。
大小： a = F/m=?
a= rω2 a= v2/r
方向： 与向心力方向一致，即总指向圆心，向心加速度的方向是不断变化的。
2、匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速曲线运动
是变加速运动
课 堂 小 结
一、 向心力：
⑴ 大小：
⑵ 方向： 沿半径指向圆心。是变力。
⑶ 特点： F ⊥ V , 方向不断变化。
⑷ 来源： 重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。
或：F=m
v2
r
F=mrω2
二、 向心加速度:
⑴ 大小: a = rω2 或 a =
⑵ 方向: 沿半径指向圆心，方向不断
变化，是变加速运动。
⑶ 物理意义: 表示速度方向变化快慢的物理量。
v2
r
1 关于向心力的说法中正确的是( )
A.物体受到合外力指向圆心时物体做匀速圆周运动
B.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一个力或某一个力的分力
D.向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体运动的快慢
ABCD
练习
2．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，错误的是（ ）

A．由a= 可知，a与r成反比

B．由a= 可知，a与r成正比

C．由v= ωr 知，当ω恒定时V与r成正比

D．由ω=2πn 可知，ω与n成正比
AB