第2节向心力与向心加速度.ppt

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1、第2节向心力与向心加速度,“玻璃杯搬乒乓球”游戏,为什么转动快的乒乓 球不会掉?,实验视频,G,N,O,F,F,F,演示实验：,小球在圆槽内做圆周运动。,N与G作用效果相抵消，弹力F使小球做圆周运动。,对小球受力分析：,什么力使小球做圆周运动？,想一想,轻绳栓一小球,在光滑水平面上做圆周运动。,演示实验2：,G,N,F,对小球受力分析：,O,N与G作用效果相抵消，拉力F使小球做圆周运动。,F,F,演示实验 3：,木块随转盘一起在水平面做圆周运动,什么力使木块做圆周运动？,想一想:,N与G作用效果相抵消，静摩擦力f 使小球做圆周运动。,木 块,圆周运动,小 球,拉 力,静 摩擦 力,小 球,弹

2、力,“玻璃杯搬乒乓球”游戏,对乒乓球受力分析：,竖直向下的重力 G,垂直斜面向上的支持力 N,N与G的合力提供乒乓球做圆周运动所需的沿半径指向圆心的力,乒乓球,木 块,圆周运动,小 球,拉力,静摩擦力,N、G合力,小 球,弹力,第2节 向心力与向心加速度,1.定义：做匀速圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫向心力。,一.向心力及其方向,第2节 向心力与向心加速度,1.定义：做匀速圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫向心力。,一.向心力及其方向,2.特点：,方向时刻发生变化，,是变力。,方向始终指向圆心，与V垂直。,O,F,F,F,V,V,V,

3、O,小球受到的拉力F：,始终指向圆心，,并与速度V垂直。,F,V,3.作用效果:,只改变 V 的方向,不改变 V 的大小,注意：,1、向心力通常由某个力，或几个力的合力所提供。,2、向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个特殊的力。,摩擦力实验,O,F,F,F,V,V,V,O,F,V,拉力F是否会改变V的大小？,想一想:,1、探究:向心力F可能与哪些因素有关呢？,2、猜想:,3、设计实验,4、进行实验与收集证据,二.向心力的大小,F可能与m r 有关.,定 性 研 究 向 心 力,【实验仪器】【实验内容】猜测向心力的大小与哪些因素有关,F与m的关系,r,一定,m不同,F

4、与r的关系,m,一定,r不同,F与的关系,m,r一定,不同,定 量 研 究 向 心 力,如何研究定量关系？,实验探究：向心力F与质量m、半径r、角速度之间的定量关系,Fm,Fr,越大，F越大,Fm,Fr,F2,Fmr2,F=kmr2,(公式中各物理量都取国际单位制的单位)k=1,F=mr2,5、分析与论证,mkg,rm,rad/s,根据Fmr2 推导出F与v之间的关系式,二.向心力的大小,或,三.向心加速度,或,摩擦力实验,Mg大小与方向都不变,匀变速运动,F方向不断改变,加速度方向不断改变的变加速运动,二.向心力的大小,或,三.向心加速度,或,注意：,向心力与向心加速度的公式不仅适用于匀速圆

5、周运动，也适用于一般的圆周运动。,例：在航空竞赛场里，由一系列路标塔指示飞机的飞行路径。在飞机转弯时，飞行员能承受的最大向心加速度大小约为6g（g为重力加速度）。设一飞机以150m/s的速度飞行。当加速度为6g时，其路标塔转弯半径应该为多少？,382.7m,1、用细线拴柱一球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）,BC,24牛,3、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动的角速度=2rad/s,如果物体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求物体受到的静摩擦力大小.,G,FN,f,小结,1.定义：做匀速圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫向心力。,一.向心力及其方向,2.特点：方向始终指向圆心，与V垂直。,方向时刻发生变化，,二.向心力的大小,或,三.向心加速度,或,作业,课本P74-75：1、2、4做在书上，3、5做在作业纸上。,