glf向心力.ppt

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1、绳拴小球在光滑水平桌面上、球绳拴小球在光滑水平桌面上、球沿光滑圆盆内壁做匀速圆沿光滑圆盆内壁做匀速圆周运动，分析小球的受力特点、指出合力由谁提供周运动，分析小球的受力特点、指出合力由谁提供OOGNF绳子对小球拉力绳子对小球拉力F提供合力提供合力 挡板对球的弹力挡板对球的弹力提供合力提供合力GNFF合合=FF合合=F地球公转F太阳对地球的引力提供地球受到的合力在物体做圆周运动过程中，这个合力的方向有什么特点？在物体做圆周运动过程中，这个合力的方向有什么特点？这个力起什么作用？这个力起什么作用？vvvvvvFFFFFFA做匀速圆周运动的物体始终受到做匀速圆周运动的物体始终受到 指向圆心的合外力指向

2、圆心的合外力这个合力称为“向心力向心力”方向：时刻指向圆心，始终与速度方向垂直。方向：时刻指向圆心，始终与速度方向垂直。作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。1. 定义：做圆周运动的物体所受到的指向圆定义：做圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力，叫向心力。心的合外力，叫向心力。 这个向心力产生了向心加速度这个向心力产生了向心加速度2.2.特点：方向特点：方向始终与始终与V V垂直垂直，指向圆心，指向圆心， 圆周运动中向心力的方向随时变化的。圆周运动中向心力的方向随时变化的。一、向心力一、向心力3. 作用效果：只改变作用效果：只改变V的方向

3、的方向,不改变不改变V的大小。的大小。二：二：向心力的大小向心力的大小（1）理论推导：）理论推导：牛顿第二定律牛顿第二定律2222nvFmrmmrrT向心力公式的实验验证：向心力公式的实验验证：控制变量法控制变量法(1)、结构及原理、结构及原理(2) 、实验方法、实验方法RmF2让让m、w不变时，看不变时，看F与与R的关系的关系让让m、R不变时，看不变时，看F与与W的关系的关系让让W、R不变时，看不变时，看F与与M的关系的关系4.4.向心力大小：向心力大小：或：或：Fn=mFn=mv v2 2r rFn=mrFn=mr2 2nnmaF FnmFnrFn 2fGN飞车走壁飞车走壁向心力的来源向心

4、力的来源F向向=F合合=N木块做圆周运动所木块做圆周运动所需向心力：需向心力：由圆盘对木块的静摩由圆盘对木块的静摩擦力擦力Ff 提供提供TGF合合TGT1T2圆锥摆运动圆锥摆运动OO向心力的来源向心力的来源小球受到哪些小球受到哪些力的作用？力的作用？向心力由拉力向心力由拉力F和重力和重力G的合力提供。的合力提供。向心力由什么向心力由什么力提供？力提供？向心力由拉力向心力由拉力F的水平的水平分力提供。分力提供。 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动F向向=F合合=Ff木块做圆周运动所木块做圆周运动所需向心力：需向心力：由圆盘对木块的静摩由圆盘对木块的静摩擦力擦

5、力Ff 提供提供GFNFf二、向心力来源二、向心力来源向向心心力力的的来来源源GNFOff弹力弹力摩擦力摩擦力注：不是注：不是“画画”向心力，而是受力分析后向心力，而是受力分析后“找找”向向心力心力向心力是根据向心力是根据力的效果力的效果命名的力命名的力重力和弹力重力和弹力的合力的合力TOOGONF拉力拉力向心力就是物体受到的合外力向心力就是物体受到的合外力(一)、方向 指向圆心，方向始终与指向圆心，方向始终与v v垂直，时刻发生变化垂直，时刻发生变化（二）、大小 F=man =mr2 =mv2/r三、向心力的来源三、向心力的来源(二)、特点1、是以效果命名的力.2、它可以是它可以是某一个力某

6、一个力，或者是，或者是几个力的合力几个力的合力来提供。来提供。3、它一定是受力分析后它一定是受力分析后所求得的指向圆心的合力所求得的指向圆心的合力。向心力公式的应用向心力公式的应用F=man =mr2 =mv2/r“供需平衡供需平衡”物体做匀速圆周运动F=MV2/R从从“供供” “” “需需”两方面两方面研究做圆周运动的物体提提供供物体做匀速物体做匀速圆周运动的力圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力做匀速圆周运动的物体，合外做匀速圆周运动的物体，合外力力= =向心力向心力OOFnFF合合vFnFvF合合速速度度增增大大的的圆圆周周运运动动速速度度减减小小的的圆圆周周运运动动匀速圆周运动所受的

7、合力充当向心力，方向始终匀速圆周运动所受的合力充当向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？切向力切向力F ：垂直半径方向的合力：垂直半径方向的合力向心力向心力Fn ：沿着半径（或指向圆心）的合力：沿着半径（或指向圆心）的合力产生切向加速度，只改变速度的大小产生切向加速度，只改变速度的大小产生向心加速度，只改变速度的方向产生向心加速度，只改变速度的方向 链球视频链球视频:投掷过程中为什么链球速度越来越大？投掷过程中为什么链球速度越来越大？r r1 1r r2 2力与

8、速度平行只改变速度大小力与速度平行只改变速度大小力与速度垂直只改变速度方向力与速度垂直只改变速度方向rmrvmFF22w 合合向向合合向向FF 向向合合n n关于向心力的说法中正确的是关于向心力的说法中正确的是( )( )A. .物体受到向心力的作用才能做圆周运动物体受到向心力的作用才能做圆周运动B. .向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的效果命名的C. .向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一个力或某一个力的分力力，也可以是其中某一个力或某一个力的分力D. .向心力只改

9、变物体运动的方向，不可能改变物体向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体线速度的大小线速度的大小BCD例题例题1课堂练习：1、下列关于向心力的说法中正确的是（ ） A、物体由于做圆周运动产生了一个向心力 B、做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力 C、做匀速圆周运动的物体，其向心力不变 D、物体除其他的力外还要受到一个向心力2、如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）A摆球受重力、拉力和向心力的作用 B摆球受拉力和向心力的作用C摆球受重力和拉

10、力的作用 D摆球受重力和向心力的作用Lm向心力的作用：向心力的作用：只改变线速度的方向只改变线速度的方向（或产（或产生向心加速度）生向心加速度）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来命名命名的，它不是具的，它不是具有确定性质的某种力。有确定性质的某种力。方向方向时刻发生变化时刻发生变化（始终指向圆心且与速度（始终指向圆心且与速度方向垂直）方向垂直）定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆指向圆心心的的，这个力叫做，这个力叫做向心力（用向心力（用F Fn n表示）表示）。例例1 小球做小球做圆锥摆圆锥摆时细绳长时细绳长L，与竖直方向成，与竖

11、直方向成角，求小球做匀速圆周运动的向心力。角，求小球做匀速圆周运动的向心力。OOmgTF小球受力：小球受力：竖直向下的重力竖直向下的重力G沿绳方向的拉力沿绳方向的拉力T小球的向心力：小球的向心力：由由T和和G的合力提供的合力提供解：解：LmgtgFF向心由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：RmmaF2Rmmgtg2即：即：R1.原理3、一根长0.5m的绳，当受到4.9N的拉力时会被拉断。在绳的一端拴上质量为0.2kg的小球，使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动，求拉断绳子的角速度。NGTGTNO二向心力来源二向心力来源木块做圆周运动所木块做圆周运动所需向心力：需向心力：由绳子对小球的拉力由绳子对小球的拉力T T 提供提供向心力向心力F向向=F合合=T