上课用向心加速度ppt.ppt
匀速圆周运动的加速度,思一思,1.做曲线运动的物体，速度一定是变化的，换句话说，物体一定受力即做曲线运动的物体一定有加速度？,2.匀速圆周运动是曲线运动，那么做匀速圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何来确定呢？,(一)加速度的方向,加速度的方向和合力的方向相同（牛顿第二定律）例析1 地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动。,结论：物体受到的合力方向指向圆心,小球受哪些力？合外力有何特点？,想一想,轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。,例析2.,看一看,O,G,FN,F,小球受力分析：,O,FN与G相抵消，所以合力为F,方向指向圆心,(二)加速度的大小,知道了加速度的方向，那加速度的大小该如何计算呢？探究方案牛顿第二定律 ma探究方案运动学公式,因为速度是矢量所以速度的变化量为从初速度的末端指向末速度末端的矢量,想一想,VA,O,A,B,VB,V,VA,R,R,向心加速度的大小,OAB与BVAVB相似,=V 根据相似性 V/AB=V/R其中V很小的时候，AB=AB弧=VtV=(V*V/R)*t因此a=V/t=V2/R,7.向心加速度公式,例1.一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度V=0.2m/s，那么它的角速度为_ rad/s，它的周期为_s它的向心加速度为_m/s2,0.2,1,2,三.课堂练习,例2.关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（）A.它们的方向都沿半径指向地心B.它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小,BD,练习1如图所示为A、B两个物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径r变化的图象，由图可知（）A、A物体的线速度大小不变 B、A物体的角速度不变C、B物体的线速度大小不变 D、B物体的角速度与半径成正比,A,r,O,B,2、关于圆周运动的加速度，下列说法中正确的是（）A.圆周运动的加速度方向一定指向圆心B.匀速圆周运动的加速度方向一定指向圆心C.匀速圆周运动的加速度一定不变D.匀速圆周运动的加速度大小一定不变,匀速圆周运动的物体速度大小不变，速度方向不断变化。向心加速度是描述物体速度方向变化快慢的物理量。,BD,3、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60，乙转过45，则它们的加速度之比为()A.4：3 B.2：3 C.8：9 D.9：16,C,例与练,4、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的加速度之比。,匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变的变加速曲线运动.,四.课堂小结,1.匀速圆周运动的加速度方向,2.匀速圆周运动的加速度大小,3.匀速圆周运动的性质,6 向心力,O,O,F,F,F,V,V,V,O,向心力,1、定义:做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力,2、特点:,1)向心力方向总是指向圆心，方向时刻在变化，是一个变力。2）向心力与线速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度大小。,3)大小,由牛顿第二定律F=ma和向心加速度公式可推出,小球受到哪些力的作用？,向心力由什么力提供？,分析得出:向心力由拉力F和重力G的合力提供。,实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,匀速圆周运动实例1分析向心力的来源,物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动,F向=F合=Ff,由木块受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力Ff,木块向心力的来源?,讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源?,物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。,匀速圆周运动实例2分析向心力的来源,归纳：向心力的来源,向心力是一种效果力，它可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。,受力分析时,不能多出一个向心力。,二、变速圆周运动和一般曲线运动,思考回答以下问题：变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？怎么分析研究一般的曲线运动？,下面请看课本P24,Fn,Ft,Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.,加速,把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。,2、处理一般曲线运动的方法：,匀速圆周运动：,非匀速圆周运动：,F向是F合的指向圆心方向的分力Fn,向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。,小结,关于向心力说法中正确的是（）A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B、向心力不改变速度的大小；C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力,B,随堂练习,甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为 12,转动半径之比为12,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（）A.14 B.23 C.49D.916,C,随堂练习,如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？,解析：对小橡皮受力分析如图。,小橡皮恰不下落时，有：Ff=mg 其中：Ff=FN 由FN提供向心力：FN=m2r 由得,随堂练习,长为L的细线，拴一质量为m的小球，小球的一端固定于O1点，让其在水平面内作匀速圆周运动，形成圆锥摆，如图所示，求摆线与竖直方向成时：（1）摆线中的拉力大小（2）小球运动的线速度的大小（3）小球做匀速圆周运动的周期,随堂练习,
