第第4章章 匀速圆周运动匀速圆周运动第第2节节 向心力与向心加速度向心力与向心加速度1课堂节课直线运动同曲线运动条件直线运动同曲线运动条件F合合同速度同速度V共线共线F合合=0,匀速直线运动或则静止匀速直线运动或则静止F合合不变不变,匀变速匀变速直线运动直线运动F合合与速度与速度V不共线不共线且且F合合不为零不为零F合合不变，不变，匀变速匀变速曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动复习复习:直线运动直线运动:2课堂节课 什么原因导致物体做圆周运动？ 若细线突然剪断，将会看到什么现象？3课堂节课OGFNF小球受力分析： O受到的始终指向圆心的等效力作用，称为向心力。圆周运动条件O方向：时刻指向圆心，始终与速度方向垂直(变量)不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小。特点特点:维持物体做圆周运动.作用效果作用效果:卫星绕地球运行VF向心力源自地球对卫星的引力5课堂节课 （3）实例分析向心力源自筒壁对它的压力6课堂节课TGF合（2）圆锥摆运动OC的向心力源自绳对它的拉力和它受到重力的合力7课堂节课 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动(不考虑摩擦)向心力源自碗壁对它的支持力和它受到重力的合力8课堂节课 实例分析A的向心力源自转盘对它的静摩擦力9课堂节课小结小结: :2 2、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力来提供，或几个力的在力来提供，或几个力的在半径方向的合力半径方向的合力所提供。所提供。1 1、向心力是根据力的作用、向心力是根据力的作用效果效果来命名的，来命名的， 实际实际中不存在的力。中不存在的力。10课堂节课( b )思考：是不是所有的圆周运动的合外力都是思考：是不是所有的圆周运动的合外力都是向心力，都指向圆心呢？向心力，都指向圆心呢？匀速圆周运动匀速圆周运动的向心力为物体受到的的向心力为物体受到的合外力合外力；非匀速圆周运动非匀速圆周运动的向心力由合力在的向心力由合力在半径方向半径方向的分的分力所提供力所提供;合力在合力在切线方向切线方向的分力改变的分力改变速度大小速度大小FG.FtFN11课堂节课（2 2）演示实验：用）演示实验：用向心力演示器向心力演示器演示演示影响向心力大小因素：同m有关，同有关，同r有关研究方法：控制变量法控制变量法12课堂节课结论：结论：精确的实验表明：物体做圆周运动精确的实验表明：物体做圆周运动需要的向心力与物体的需要的向心力与物体的质量成正比质量成正比，与，与半半径成正比径成正比，与，与角速度的二次方成正比角速度的二次方成正比。Fnmr2 Fnmr2=mv2/r =42mr/T2=42mrf2 13课堂节课二、向心加速度二、向心加速度1 1、概念：、概念：向心力产生的加速度向心力产生的加速度2 2、方向：、方向：同向心力方向相同，总是垂直速度方向，同向心力方向相同，总是垂直速度方向，指向圆心，时刻变化是一个指向圆心，时刻变化是一个变量变量4 4、意义：、意义：不改变速度大小，用来描述线不改变速度大小，用来描述线速度方向变速度方向变化快慢化快慢的物理量。的物理量。匀速圆周运动匀速圆周运动是加是加速度方向不断改变速度方向不断改变的的变加速运动变加速运动3 3、大小：、大小：向心力同向心加速度适用于向心力同向心加速度适用于变速圆周运动变速圆周运动( (瞬时值瞬时值) ) 14课堂节课匀速圆周运动的特点线速度:角速度:周期,频率,转速:向心力:向心加速度:线速度大小不变,方向时刻改变.是变量.角速度大小方向都不变,是恒量.周期,频率,转速(标量)不变向心力大小不变,方向时刻改变.是变量.向心加速度大小不变,方向时刻改变.是变量.15课堂节课1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A、匀速圆周运动是一种匀速运动、匀速圆周运动是一种匀速运动B、匀速圆周运动是一种匀变速运动、匀速圆周运动是一种匀变速运动C、匀速圆周运动是一种变加速运动、匀速圆周运动是一种变加速运动D、物体做圆周运动时其向心力不改变线速度的大小、物体做圆周运动时其向心力不改变线速度的大小CD2、质量为、质量为m=1kg的物体相对的物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运转盘静止，随盘做匀速圆周运动的角速度动的角速度=2rad/s,如果物如果物体到转盘圆心的距离为体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求物体做圆周运动的求物体做圆周运动的向心加速度及其受到的静摩擦向心加速度及其受到的静摩擦力大小力大小?O课堂练习：课堂练习：16课堂节课3、A、B两球都做匀速圆周运动，两球都做匀速圆周运动，A球质量为球质量为B球球的的3倍，倍，A球在半径球在半径25cm的圆周上运动，的圆周上运动，B球在半球在半径径16cm的圆周上运动，的圆周上运动，A球转速为球转速为30r/min，B球球转速为转速为75r/min，求，求A球所受向心力与球所受向心力与B球所受向球所受向心力之比心力之比?17课堂节课3、线的一端系一个重物，手执线的另一端，使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。当转速（角速度）相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动。系线碰钉子时，是钉子离重物越远线易断，还是离重物越近线易断？水什么？解：线越长越容易断。因角速度一定时，根据向心力公式 可知r越大所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断。离得越近越容易断。因线速度一定时，根据向心力公式 可知r越小所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断18课堂节课【课堂练习课堂练习】请分析以下圆周运动的向心力的来源。19课堂节课谢谢欣赏！谢谢欣赏！20课堂节课