高中物理 4-2 向心力與向心加速度課件 魯科版必修2

1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)是勻速率勻速率圓周運(yùn)動(dòng)，它是圓周運(yùn)動(dòng)，它是一種一種變速變速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量：描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量：線速度：線速度：v=s/tv=s/t角速度：角速度：=/t=/t周期與頻率：周期與頻率：f=1/Tf=1/T相互關(guān)系：相互關(guān)系：v=2r/T =2/T v=r v=2r/T =2/T v=r 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，說明物是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，說明物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)一定要受外力作體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)一定要受外力作用。用。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的外力有物體做勻速圓

2、周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的外力有何特點(diǎn)？加速度怎樣？何特點(diǎn)？加速度怎樣？在光滑水平桌面的在光滑水平桌面的O O點(diǎn)固定一根釘子，把點(diǎn)固定一根釘子，把繩的一端套在釘子上，另一端系一個(gè)小球，繩的一端套在釘子上，另一端系一個(gè)小球，使小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)使小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) a a： 小球此時(shí)受到哪些力的作用？小球此時(shí)受到哪些力的作用？ b b： 合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？向有什么特點(diǎn)？ 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的拉做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的拉力的作用，這個(gè)力叫向心力。力的作用，這個(gè)力叫向心力。 向心力的方向不斷變化，但總是沿著半徑指向心

3、力的方向不斷變化，但總是沿著半徑指向圓心，而物體速度的方向沿切線方向，所以向圓心，而物體速度的方向沿切線方向，所以向心力的方向總與物體速度的方向垂直。向心力的方向總與物體速度的方向垂直。 向心力的作用效果向心力的作用效果 向心力的實(shí)質(zhì)向心力的實(shí)質(zhì) 下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么力提供？力提供？人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)；人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)；電子繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)；電子繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)；小球在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)；（如圖小球在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)；（如圖2 2）小球在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；（如圖小球在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；（如圖3 3）玻璃球沿碗（透明）的內(nèi)壁

4、在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；玻璃球沿碗（透明）的內(nèi)壁在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；（如圖（如圖4 4）（不計(jì)摩擦）（不計(jì)摩擦）使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒有相對(duì)滑動(dòng)。（如圖圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒有相對(duì)滑動(dòng)。（如圖5 5） 向心力來源向心力來源rvmrmF22向心加速度向心加速度 1 1、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力F F的的作用下必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，根據(jù)牛頓作用下必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到：這個(gè)加速度的方向與向心運(yùn)動(dòng)定律得到：這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同，叫做向心加速度。力的方向相同，叫做向心

5、加速度。 2 2、根據(jù)牛頓第二定律可得到、根據(jù)牛頓第二定律可得到 22rvra 思考：思考：1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)？、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)？ 2、向心加速度的物理意義？、向心加速度的物理意義？適用范圍說明：向心力和向心加速度的公適用范圍說明：向心力和向心加速度的公式是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)得出的，但也適用于式是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)得出的，但也適用于一般的圓周運(yùn)動(dòng)。一般的圓周運(yùn)動(dòng)，速度一般的圓周運(yùn)動(dòng)。一般的圓周運(yùn)動(dòng)，速度的大小有變化，向心力和向心加速度的大的大小有變化，向心力和向心加速度的大小也隨著變化，利用公式求物體在圓周某小也隨著變化，利用公式求物體在圓周某一位置時(shí)的向心力和向心加速度的大小，一位置時(shí)的向心力和向心加速度的大小，必須用該點(diǎn)的速度瞬時(shí)值。必須用該點(diǎn)的速度瞬時(shí)值。 1、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力跟半、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力跟半徑的關(guān)系，有人說成正比，有人說成反比。你徑的關(guān)系，有人說成正比，有人說成反比。你對(duì)這兩種說法是如何理解的？對(duì)這兩種說法是如何理解的？ 2 2、汽車拐彎時(shí)，可以看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的、汽車拐彎時(shí)，可以看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一