高一物理必修二第五章第七節(jié) 向心力(插入動畫、視頻)

1、. 第七節(jié)： 向心力.1 1、如何理解勻速圓周運動是一種變速運動？、如何理解勻速圓周運動是一種變速運動？2 2 、勻速圓周運動勻速圓周運動向心加速度是如何定義的？向心加速度是如何定義的？其表達式是什么？其物理意義是什么？其表達式是什么？其物理意義是什么？.實例物體做圓周運動一定受到力的作用物體做圓周運動一定受到力的作用.vFvFvF人人 造造 衛(wèi)衛(wèi) 星星 繞繞 地地 球球 運運 行行.定義：做勻速圓周運動的物體一定受到一個定義：做勻速圓周運動的物體一定受到一個指向圓心的合力指向圓心的合力，這個合力叫做向心力。，這個合力叫做向心力。方向方向時刻發(fā)生變化時刻發(fā)生變化（始終指向圓心且與速（始終指向圓

2、心且與速度方向垂直）度方向垂直）向心力的作用：向心力的作用：只改變線速度的方向不改只改變線速度的方向不改變速度大小變速度大小向心力是根據(jù)力的作用向心力是根據(jù)力的作用效果效果來來命名命名的，的，它可以是某一個力，或者是幾個力的合力它可以是某一個力，或者是幾個力的合力來提供。來提供。受力分析時受力分析時, 不能不能多出一個向心力。多出一個向心力。.向心力的大小與哪些物理量有關呢？.公式：公式：Fn = mr2 = mv= mv2 /r= mr(2/T)2.實驗：實驗：用用圓錐擺圓錐擺粗略驗證向心力的表達式粗略驗證向心力的表達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

3、什么力提供？想一想rOGF合F結論結論: :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、實驗的基本原理？從運動的角度求得Fn ；從受力的角度求得F合 ；將Fn 和F合 進行比較2、實驗需要的器材？鋼球、細線、畫有同心圓的木板、秒表、直尺rOOlhFTGF合3、實驗需要測量的數(shù)據(jù)有哪些？如何測量？F合mg tan小球所需向心力Fn=mr v2rm？r？v？m、r、轉n圈數(shù)所用時間t、l.O OO OF F向向= F= F合合= F= F.G GF Ff fF FN N.OORmmOrmgFNF合合mgFNF合合F合合mg tan豎直方向豎直方向:FN cosmg水平方向水平

4、方向:F合合=m2r豎直方向：豎直方向：FN cosmg水平方向：水平方向：F合合=m2 R sinv沿光滑漏斗或碗內壁做圓周運動的小球沿光滑漏斗或碗內壁做圓周運動的小球.做變速圓周運動的物體所受的力做變速圓周運動的物體所受的力( (鏈球運動鏈球運動) )FO.做變速圓周運動的物體所受的力做變速圓周運動的物體所受的力FFnFtF Ft t 切向分力，它產生切向加速度，改變速度的大小切向分力，它產生切向加速度，改變速度的大小. .F Fn n 向心分力，它產生向心加速度，改變速度的方向向心分力，它產生向心加速度，改變速度的方向. .結論結論同時具有向心加速度和切向加速度的圓周運動同時具有向心加速

5、度和切向加速度的圓周運動就是變速圓周運動就是變速圓周運動 ，勻速圓周運動切向加速度為零。勻速圓周運動切向加速度為零。加速.r r1 1r r2 2.rmrvmFF22w 合合向向合合向向FF 向向合合n n.B B.2 2、用細線拴住一球做勻速圓周運動，下列說、用細線拴住一球做勻速圓周運動，下列說法中正確的是（法中正確的是（ ）A.A.在線速度一定情況下，線越長越易斷在線速度一定情況下，線越長越易斷B.B.在線速度一定情況下，線越短越易斷在線速度一定情況下，線越短越易斷C.C.在角速度一定情況下，線越長越易斷在角速度一定情況下，線越長越易斷D.D.在角速度一定情況下，線越短越易斷在角速度一定情

6、況下，線越短越易斷BC.3 3、在光滑的橫桿上穿著兩質量不同的兩個小球，、在光滑的橫桿上穿著兩質量不同的兩個小球，小球用細線連接起來，當轉臺勻速轉動時，下列小球用細線連接起來，當轉臺勻速轉動時，下列說法正確的是說法正確的是( )( )A A兩小球速率必相等兩小球速率必相等B B兩小球角速度必相等兩小球角速度必相等C C兩小球加速度必相等兩小球加速度必相等D D兩小球到轉軸距離與其質量成反比兩小球到轉軸距離與其質量成反比 BD. 4、甲乙兩物體都做勻速圓周運動,其質量之比為12,轉動半徑之比為12,在相同時間內甲轉過4周，乙轉過3周.則它們的向心力之比為（ ）A.14 B.23 C.49 D.9

7、16C.5、如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉動，小橡皮塊緊帖在圓筒內壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）解析：小橡皮受力分析如圖。小橡皮恰不下落時，有： Ff=mg其中：Ff=FN而由向心力公式： FN=m2r解以上各式得：GFfFNrg.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、變速圓周運動中的合力并非向心力、變速圓周運動中的合力并非向心力Fn= =m v2rFn= =m r2Fn = =m r 42T 2在勻速圓周運動中合力充當向心力在勻速圓周運動中合力充當向心力指向圓心指向圓心改變速度的方向改