《向心力課件 ;》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《向心力課件 ;（20頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、向 心 加 速 度 1.向 心 加 速 度 ： 作 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 物 體 具 有 的 總是 沿 半 徑 指 向 圓 心 的 加 速 度 叫 做 向 心 加 速度 2.向 心 加 速 度 的 方 向 ： 指 向 圓 心 ， 方 向 時(shí) 刻變 化 3.向 心 加 速 度 大 小 ： 2ra rva 2或 知 識(shí) 回 顧物 體 產(chǎn) 生 這 個(gè) 的 加 速度 需 要 什 么 呢 ？ 向 心 力 向 心 加 速 度 的 來(lái) 源第 六 節(jié) 向 心 力 輕 繩 栓 一 小 球 ,在 光 滑 水 平面 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 。 繩拉小球 O GNF小 球 受 力 分 析 ： ON與 G相 平 衡

2、， 所以 合 力 為 F OF F FVV VO結(jié) 論 ： 物 體 做 勻 速 圓周 運(yùn) 動(dòng) ， 合 外 力 指 向 圓心 ， 且 與 _垂 直速 度 V 小球受到哪些力的作用？向心力由什么力提供？r OG F 合F結(jié) 論 :向心力由拉力F和重力G的合力提供 問(wèn) 題 2： 思 考 ： 圖 2向 心 力 來(lái) 源 分 析 ： 下 列 物 體 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng)時(shí) ， 向 心 力 分 別 由 什 么 力 提 供 ？ 、 人 造 地 球 衛(wèi) 星 繞 地 球 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ； 萬(wàn) 有 引 力 小 球 在 光 滑 的 水 平 桌 面 上 運(yùn) 動(dòng) ； (如 圖 1) 小 球 在 水 平 面 內(nèi) 運(yùn) 動(dòng)

3、 ； (如 圖 2)圖 1細(xì) 繩 的 拉 力小 球 重 力 和 繩 拉 力 的 合 力 玻 璃 球 沿 碗 (透 明 )的 內(nèi) 壁 在 水 平 面 內(nèi) 運(yùn) 動(dòng) ； (如 圖3)(不 計(jì) 摩 擦 ) 使 轉(zhuǎn) 臺(tái) 勻 速 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 轉(zhuǎn) 臺(tái) 上 的 物 體 也 隨 之 做 勻 速圓 周 運(yùn) 動(dòng) ， 轉(zhuǎn) 臺(tái) 與 物 體 間 沒(méi) 有 相 對(duì) 滑 動(dòng) 。 (如 圖 4)圖 3 圖 4小 球 重 力 和 內(nèi) 壁 支 持 力 的 合 力臺(tái) 面 的 靜 摩 擦 力 熟 悉 這 個(gè) 力1、 由 牛 頓 第 二 運(yùn) 動(dòng) 定 律 F合 = M a 可 知 該 力 的 方 向 ： 與 加 速 度 方 向 一 致向 心

4、 力2、 方 向 ： 總 是 指 向 圓 心 （ 變 力 ） ， 與 速 度 方 向 垂 直3、 向 心 力 是 按 照 效 果 命 名 的 力 ： 物 體 所 受 的 合 外 力 提 供 了 物 體 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 所 需 的 向 心 力（ 可 以 由 重 力 、 彈 力 、 摩 擦 力 等 提 供 ） 。向 心 力 的 大 小 與哪 些 因 素 有 關(guān) ？ 根 據(jù) 牛 頓 第 二 運(yùn) 動(dòng) 定 律 ： F合 = M a同 樣 有 ： 2mrF rvmF 2或 2mrF rvmF 2或 向 心 力 大 小 與 多 個(gè) 變 量 有 關(guān) 因 此 在分 析 問(wèn) 題 時(shí) ， 一 定 要 利

5、 用 控 制 變 量 的 方 法來(lái) 處 理 即 在 設(shè) 定 其 他 量 不 變 的 條 件 下 ，來(lái) 分 析 所 需 向 心 力 與 某 一 變 量 的 關(guān) 系 向 心 力 運(yùn) 動(dòng) 員 手 中 的 鏈 球 是 在 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) ？ 思 考 ： 難 道 向 心力 可 以 改 變速 度 的 大 小 ？怎 么 樣 使 做圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的物 體 速 度 變大 、 變 小 、不 變 ？ FFt Fn 如 何 分 解 F？思 考 討 論 ：Ft與 線(xiàn) 速 度 同 向 ，對(duì) 物 體 線(xiàn) 速 度 起什 么 作 用 ？Fn指 向 圓 心 ， 對(duì)物 體 線(xiàn) 速 度 起 什么 作 用 ？F與 速 度

6、 V是 銳 角 ， 速 率 增 大 ；那 如 果 F與 速 度 V是 鈍 角 ， 速 率如 何 變 化 ？ 思 考 ： 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 既 不 是 一 條 直 線(xiàn) 也 不 是 圓 周 ， 可 以 稱(chēng)作 一 般 曲 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 。 該 如 何 研 究 ？r R 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) O FF nFtvGNF 變 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng)合 外 力 全 部 提 供向 心 力 合 外 力 部 分 提 供向 心 力 向 心 力 : 1. 定 義 ： 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 物 體 所 受 到的 指 向 圓 心 的 合 外 力 ， 叫 向 心 力 。 2.方 向 ： 始 終 與 V垂 直 ， 指 向

7、 圓 心 。3.作 用 效 果 ： 只 改 變 V的 方 向 ,不 改 變 V的 大 小 。4. 大 小 ： 5. 來(lái) 源 ： 受 力 分 析 時(shí) , 不 能 多 出 一 個(gè) 向 心 力 。 是 一 種 效 果 力 ， 它 可 以 是 某 一 個(gè) 力（ 重 力 、 彈 力 、 摩 擦 力 ） 或 幾 個(gè) 力 的 合 力 ，也 可 以 是 某 個(gè) 力 的 分 力 。時(shí) 刻 變 化 2mrF rvmF 2或 例 1： 如 圖 ， 質(zhì) 量 為 m的 小 物 體 在 水 平 轉(zhuǎn) 臺(tái) 上隨 轉(zhuǎn) 臺(tái) 以 周 期 T作 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) ， 物 體 到 轉(zhuǎn) 軸的 距 離 為 d、 物 體 與 轉(zhuǎn) 臺(tái)

8、摩 擦 因 素 為 ， 求 ：1） 物 體 所 需 要 的 向 心 力 ？2） 物 體 所 受 到 的 轉(zhuǎn) 臺(tái) 對(duì) 它 的 支 持 力 ？ 摩 擦 力3） 為 使 物 體 保 持 距 離 d隨 轉(zhuǎn) 臺(tái) 一 起 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 轉(zhuǎn) 臺(tái) 轉(zhuǎn) 動(dòng)的 角 速 度 應(yīng) 滿(mǎn) 足 什 么 條 件 ？ 拓 展 ： 如 圖 所 示 、 有 一 質(zhì) 量 為 m的 小 球 在 光 滑 的 半球 碗 內(nèi) 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) ， 軌 道 平 在 水 平 面 內(nèi) ， 已 知 小球 與 半 球 形 碗 的 球 心 的 連 線(xiàn) 跟 豎 直 方 向 的 夾 角 為 ，半 球 形 碗 的 半 徑 為 ， 求 小 球 做 勻

9、速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 速 度及 碗 壁 對(duì) 小 球 的 彈 力 。 N mg F合 練 習(xí) 題 1: 質(zhì) 量 為 m小 球 做 圓 錐 擺 時(shí) 細(xì) 繩 長(zhǎng) L， 與豎 直 方 向 成 角 ， 求 小 球 做 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 角 速 度. O O mgTF小 球 受 力 ：解 ： LF F mgtg 向 心小 球 做 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 的 半 徑 sinR L 由 牛 頓 第 二 定 律 ： 2F ma m R 2 sinmgtg m L 即 ： cosgL R 2、 如 圖 所 示 ， 將 一 單 擺 拉 到 擺 線(xiàn) 呈 水 平 位置 后 由 靜 止 釋 放 ， 在 P點(diǎn) 有 釘

10、子 阻 止 OP部 分的 細(xì) 線(xiàn) 移 動(dòng) ， 當(dāng) 單 擺 運(yùn) 動(dòng) 到 此 位 置 受 阻 時(shí)A 擺 球 的 線(xiàn) 速 度 突 然 增 大 B 擺 球 的 角 速 度 突 然 增 大C 擺 球 的 向 心 加 速 度 突 然 增 大 D 擺 線(xiàn) 的 張 力 突 然 增 大 BCD 3、 如 圖 ， 半 徑 為 r的 圓 筒 繞 豎 直 中 心 軸 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 小橡 皮 塊 緊 帖 在 圓 筒 內(nèi) 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 ？解 析 ： 小 橡 皮 受 力 分 析 如 圖 。小 橡 皮 恰 不 下 落 時(shí) ， 有 ： Ff=mg其 中 ： Ff=FN而 由 向 心 力 公 式 ： FN=m 2r解 以 上 各 式 得 ： GFfFN rg