蒼中高中物理：2-2《圓周運動的向心力》課件+教科版必修2

1、 圓周運動是變速運動，因此圓周運動肯定有加速度，由牛圓周運動是變速運動，因此圓周運動肯定有加速度，由牛頓運動定律知：頓運動定律知： 那么，是怎樣的力使物體做圓周運動呢？那么，是怎樣的力使物體做圓周運動呢？ 在下列圓周運動中，感受在下列圓周運動中，感受 1.小球做圓周運動時，你牽繩的手有什么感覺？小球做圓周運動時，你牽繩的手有什么感覺？ 2.如果突然松手，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果突然松手，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 3.小球在杯中做圓周運動時，你握杯的手有什么感覺？小球在杯中做圓周運動時，你握杯的手有什么感覺？ 4.如果突然將杯子提開，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果突然將杯子提開，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 做勻速圓周運

2、動的物體，一定需要沿半徑指向圓心的力的做勻速圓周運動的物體，一定需要沿半徑指向圓心的力的作用。這個力稱為作用。這個力稱為“”。常記為。常記為F向向心心力力【常見勻速圓周運動向心力的來源分析】【常見勻速圓周運動向心力的來源分析】1.1.定義定義：做勻速圓周運動的物體所受到做勻速圓周運動的物體所受到的的指向圓心指向圓心的合外力合外力，叫向心力向心力。 2.2.特點：方向始終方向始終與與V V垂直垂直，指向圓心圓心。是變力變力向心力方向時刻發(fā)生變化，OFFFVVVO注意：注意：1、向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個力，或者是某個力的分力，或幾個力的合力所提供。2、向心力是根據(jù)力的作用效果來命名

3、的，受力分析時不要把向心力當(dāng)作一個獨立的力。 【常見勻速圓周運動向心力的來源分析】【常見勻速圓周運動向心力的來源分析】【關(guān)于向心力的幾點說明】【關(guān)于向心力的幾點說明】 請分析以下圓周運動的向心力的來源。請分析以下圓周運動的向心力的來源。在小球質(zhì)量在小球質(zhì)量m和旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)半徑r不變的條件下，不變的條件下，改變角速度改變角速度，多次體驗手的拉力；，多次體驗手的拉力；在小球質(zhì)量在小球質(zhì)量m和角速度和角速度不變的條件下，不變的條件下，改變旋轉(zhuǎn)半徑改變旋轉(zhuǎn)半徑r，多次體驗手的拉力；，多次體驗手的拉力；在旋轉(zhuǎn)半徑在旋轉(zhuǎn)半徑r和角速度和角速度不變的條件下，改不變的條件下，改變小球質(zhì)量變小球質(zhì)量m，多次體

4、驗手的拉力；，多次體驗手的拉力； 角速度角速度越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)半徑r越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 小球質(zhì)量小球質(zhì)量m越大，手的拉力越大。越大，手的拉力越大。 角速度角速度相同，半徑相同，半徑r相同，質(zhì)量相同，質(zhì)量m越大，向心力越大；越大，向心力越大； 角速度角速度相同，質(zhì)量相同，質(zhì)量m相同，半徑相同，半徑r越大，向心力越大；越大，向心力越大； 質(zhì)量質(zhì)量m相同，半徑相同，半徑r相同，角速度相同，角速度越大，向心力越大；越大，向心力越大； 玻璃球沿碗壁做勻速圓周運動幾個典型的勻速圓周運動衛(wèi)衛(wèi) 星星 繞繞 地地 球球 運運 行行VF( b )幾個典型

5、的勻速圓周運動光滑桌面上轉(zhuǎn)動的小球-彈力隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動的物體-摩擦力衛(wèi)星繞地球運動-萬有引力圓錐擺-重力和彈力的合力 勻速圓周運動所需的向心力的大小為：勻速圓周運動所需的向心力的大小為：2Fmr 式中式中m是運動物體的質(zhì)量，是運動物體的質(zhì)量，r是運動物體轉(zhuǎn)動的半徑，是運動物體轉(zhuǎn)動的半徑，是轉(zhuǎn)動的角速度。是轉(zhuǎn)動的角速度。2 vvFmrr 式中式中v是物體圓周運動線速度的大小。是物體圓周運動線速度的大小。 從從 看，好象看，好象F 跟跟r成正比，從成正比，從 看，看，好象好象F 跟跟r成反比。你如何認(rèn)識這個問題？成反比。你如何認(rèn)識這個問題？2vFmr 2Fmr 2222FmrarvvFmarmrF

6、a 勻速圓周運動的加速度是由向心力產(chǎn)生的，其方向必定勻速圓周運動的加速度是由向心力產(chǎn)生的，其方向必定指向圓心，所以勻速圓周運動的加速度又稱為指向圓心，所以勻速圓周運動的加速度又稱為。向心加速度只描述速度的方向變化的快慢。向心加速度只描述速度的方向變化的快慢。 向心加速度是變量，其方向是不斷變化的。向心加速度是變量，其方向是不斷變化的。當(dāng)當(dāng)求汽車以速度求汽車以速度v過半徑為過半徑為r 的拱橋時對拱橋的壓力？的拱橋時對拱橋的壓力？G和和N的合力提供汽車做圓周運動的的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：向心力，由牛頓第二定律得：2vGNmr2vNGmr 可見汽車的速度越大對橋的壓力越小

7、?？梢娖嚨乃俣仍酱髮虻膲毫υ叫?。vgr NGv時汽車對橋的壓力為零。時汽車對橋的壓力為零。求汽車過凹形路段最低點時對路面的壓力？求汽車過凹形路段最低點時對路面的壓力？2vNGmr 2vNGmGr NGvG和和N的合力提供汽車做圓周運動的的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：向心力，由牛頓第二定律得：可見汽車的速度越大對橋的壓力越大?？梢娖嚨乃俣仍酱髮虻膲毫υ酱?。例、例、小球做小球做圓錐擺圓錐擺時細(xì)繩長時細(xì)繩長L，與豎直方向成，與豎直方向成角，求小球做勻速圓周運動的角速度角，求小球做勻速圓周運動的角速度。OOmgTF小球受力：小球受力：豎直向下的重力豎直向下的重力G沿繩方向的拉力沿繩方向的拉力T