圓周運(yùn)動向心力與向心加速度

物體受到的合力與運(yùn)動的關(guān)系如何？1、當(dāng)物體受到的F合=0時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動或靜止。2、當(dāng)物體受到的F合與速度V在同一條直線上時(shí)，物體做變速直線運(yùn)動3、當(dāng)物體受到的F合與速度V不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動溫故而知新：第二講向心力向心加速度地球公轉(zhuǎn)地球圍繞太陽轉(zhuǎn)花樣滑冰

這些物體為什么會做圓周運(yùn)動？視頻提問

什么是勻速圓周運(yùn)動?“勻速”的含義是什么？那么勻速圓周運(yùn)動物體所受的合外力有何特點(diǎn)？加速度又怎樣呢？勻速圓周運(yùn)動是變速曲線運(yùn)動變速曲線運(yùn)動運(yùn)動狀態(tài)改變一定受到合外力一定存在加速度實(shí)驗(yàn)探究：步驟一：拉住繩子一端，使小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動。觀察與思考：1.小球?yàn)楹巫鰟蛩賵A周運(yùn)動？2.小球受到哪些力作用？合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？3.一旦線斷或松手，結(jié)果如何？O受力分析：

O結(jié)論：N與G相抵消，所以合力為TNGT結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動的物體，合外力指向圓心，與速度V垂直,只改變速度的方向。OTTTVVVO力與運(yùn)動分析：做圓周運(yùn)動的物體所受到的始終指向圓心的合外力，叫向心力。

2.特點(diǎn)：方向始終與V垂直，指向圓心。

是變力3.作用效果：

只改變物體的線速度方向，不會改變線速度的大小一.向心力1.定義：OFFFVVVO（1）物體相對轉(zhuǎn)盤靜止，隨盤做勻速圓周運(yùn)動GNfF向=F合=f實(shí)例分析：（2)圓錐擺GTF合rθ向心力由拉力T和重力G的合力提供。

(3)玻璃球沿碗壁做勻速圓周運(yùn)動思考：向心力是按照性質(zhì)還是按照作用效果命名的？2、向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個(gè)力，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的在半徑方向的合力所提供。1、向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，不是性質(zhì)的力,(也可以說不是實(shí)際存在的力)受力分析時(shí)不要重復(fù)考慮。

4、向心力的來源：

(b)思考：是不是所有的圓周運(yùn)動的合外力都是向心力，都指向圓心呢？勻速圓周運(yùn)動的向心力就是物體受到的合外力；非勻速圓周運(yùn)動的向心力不是物體受到的合外力,而是半徑方向的合力所提供。FG小結(jié)一：圓周運(yùn)動向心力的特點(diǎn)1．勻速圓周運(yùn)動：物體其向心力由其所受合外力提供．即F合=F向2．變速圓周運(yùn)動：合外力并不指向圓心．沿半徑方向的合外力等于向心力，產(chǎn)生向心加速度，改變線速度的方向．沿切線方向的合外力產(chǎn)生切向加速度，改變線速度的大?。?．關(guān)于向心力，下列說法正確的是（）A．物體由于做圓周運(yùn)動而產(chǎn)生了指向圓心的力就是向心力B．向心力不能改變做圓周運(yùn)動物體速度的大小C．做勻速圓周運(yùn)動的物體，其向心力是不變的D．做圓周運(yùn)動的物體，其所受合外力的方向一定是指向圓心猜想：向心力大小可能與_________________因素有關(guān)質(zhì)量、半徑、線速度3、感受向心力的大小（1）手握繩結(jié)A，每秒1周。感受繩子拉力大小。（2）手握繩結(jié)B，每秒1周。感受繩子拉力大小。（3）手握繩結(jié)A，每秒2周。感受繩子拉力大小。（4）換一個(gè)物體，手握繩結(jié)A，每秒2周。感受繩子拉力大小。

實(shí)驗(yàn)方法——控制因素（變量）法實(shí)驗(yàn)儀器——向心力演示器1.F與m的關(guān)系保持r、ω一定2.F與r的關(guān)系保持m、ω一定3.F與v的關(guān)系保持r、m一定轉(zhuǎn)動手柄變速塔輪變速塔輪長槽短槽橫臂擋板彈簧測力套筒標(biāo)尺演示器構(gòu)造原理分析：小球靜止GFNG勻速圓周運(yùn)動FNF′F原理分析：向心力的大?。篎=mv2/r線速度一定時(shí),向心力與半徑成反比F=mrω2角速度一定時(shí),向心力與半徑成正比根據(jù)r,ω,v,f,T的關(guān)系可知，受力分析向心力來源向心力方程例1．圓周運(yùn)動向心力分析例3．如圖所示，A、B兩個(gè)小球，質(zhì)量相等，用一根輕繩相連，另有一根輕繩的兩端分別連接O點(diǎn)和B點(diǎn)，讓小球繞O點(diǎn)在光滑水平面上以相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動，若OB繩上的拉力為，AB繩上的拉力為，OB=AB，則（）A． B．C． D．·OBA（1）由牛頓第二定律我們知道，力決定加速度，那么向心加速度由誰產(chǎn)生？方向如何？（3）怎樣推導(dǎo)向心加速度的公式？（2）加速度是描述速度變化快慢的物理量，那么向心加速度是描述什么的物理量？閱讀后思考：向心加速度是描述速度方向變化快慢的物理量。向心加速度由向心力產(chǎn)生，據(jù)牛頓運(yùn)動定律得到：這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同，F(xiàn)向=F合=mω2rF合=ma二、向心加速度1、概念：向心力產(chǎn)生的加速度2、方向：總是沿半徑指向圓心，時(shí)刻變化,始終與線速度互相垂直，是一個(gè)變加速度。3、意義：描述線速度方向變化快慢的物理量。勻速圓周運(yùn)動是加速度方向不斷改變的變加速運(yùn)動4、大?。赫f明：和也適用于變速圓周運(yùn)動(瞬時(shí)值)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（）A、勻速圓周運(yùn)動是一種勻速運(yùn)動B、勻速圓周運(yùn)動是一種勻變速運(yùn)動C、勻速圓周運(yùn)動是一種變加速運(yùn)動D、物體做圓周運(yùn)動時(shí)其向心力不改變線速度的大小CD三、勻速圓周運(yùn)動的實(shí)例分析

①明確做勻速圓周運(yùn)動物體的圓周軌跡，確定圓心和軌道半徑（定圓心，找半徑，劃軌跡）②對物體進(jìn)行受力分析，合外力（向心力）方向一定指向圓心③半徑方向列向心力方程：例4．如圖所示，用細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動，擺線長為L，擺線與豎直方向的夾角是，求：（1）擺線的拉力T（2）小球運(yùn)動的線速度的大?。?）小球運(yùn)動的角速度和周期例6．如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動。有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平同內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法中正確的是（） A．A球的線速度必定大于B球的線速度 B．A球的角速度必定小于B球的線速度 C．A球的運(yùn)動周期必定小于B球的運(yùn)動周期 D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?．如圖，質(zhì)點(diǎn)以一定速度射入虛線所圈的正方形區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動．開始進(jìn)入時(shí)，速度方向與左邊界垂直，經(jīng)過時(shí)間t，質(zhì)點(diǎn)從區(qū)域右方射出時(shí)的速度方向轉(zhuǎn)過角，質(zhì)點(diǎn)沿垂直射入的速度方向的位移為h，求：（1）質(zhì)點(diǎn)的速率；（2）圓周半徑r．hvv①明確做勻速圓周運(yùn)動物體的圓周軌跡，確定圓心和軌道半徑（定圓心，找半徑，劃軌跡）（瞬時(shí)情況）②對物體進(jìn)行受力分析，求出半徑方向的合外力即為向心力（瞬時(shí)值）③半徑方向列向心力方程：四、變速圓周運(yùn)動的實(shí)例分析例5．如圖為工廠的行車示意圖，設(shè)鋼絲長3m，用它吊著質(zhì)量為2.7t的鑄件，行車以2m/s的速度勻速行駛，當(dāng)行車突然剎車停止運(yùn)動時(shí)，鋼絲受到的拉力為多大？圓周運(yùn)動的臨界問題做圓周運(yùn)動的物體，經(jīng)常會由于速度過大，向心力不夠提供加速度，而做離心運(yùn)動，達(dá)到平衡后再重新做圓周運(yùn)動。例8．如右圖所示，一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為θ=30o，一條長為L的繩(質(zhì)量不計(jì))，一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體(物體可看作質(zhì)點(diǎn))物體以速率v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運(yùn)動，求：(1)當(dāng)時(shí)，求繩對物體的拉力(2)當(dāng)時(shí)，求繩對物體的拉力課堂小結(jié)一、向心力：⑴大?。?/p>

⑵方向：⑶特點(diǎn)：