最新初中物理精品教学程研究匀速圆周运动规律PPT课件
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2
复习回顾
匀速圆周运动：
在相等时间内通过的圆弧长度相等的圆周运动
叫做匀速圆周运动。
v
o
v
v
3
复习回顾
1. 匀速圆周运动的速度特点是： 线速度大小不变或角速度不变。 2. 匀速圆周运动是变速运动 圆周运动的线速度方向沿着圆周的切线方向，方向是不断 变化的，故匀速圆周运动是变速运动，一定具有加速度。
2.大小： F ma m v2 m2R mv R
3.方向：总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化。 4.效果：只改变速度方向，不改变速度大小。 5.注意：❖ 向心力是根据作用效果命名的力。
❖ 向心力的来源可以是一个力，也可以是几个 力的合力，也可以是某个力的分力。
16
实例分析
θT F
G
17
三、实验验证向心力公式
皮带传动，边缘上各点线速 度大小相等。
18
实验方法： 控制变量法
保持r、ω一定 保持m、ω一定 保持r、 m一定
Fn与m的关系 Fn与r的关系 Fn与ω的关系
19
实验过程
20
实验结果
保持r、ω一定
Fn ∝m
保持m、ω一定
Fn∝ r
保持r、m一定
Fn ∝ω2
Fn ＝mω2r
Fn ＝kmω2r
21
4
想一想 说一说
匀速圆周运动加速度的特点是什么？ 匀速圆周运动的速度大小不变，故加速度只改变速度
的方向，不改变速度的大小，所以加速度的方向必定和速 度方向垂直，否则其沿速度方向分量就会导致速度大小发 生变化。亦即匀速圆周运动的加速度方向一定沿着半径指 向圆心。
5
一、向心加速度
vA vB
o
Δv
6
A
关于变速圆周运动的物体所受的力 Ft是切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小 Fn是向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向
Ft F
Fn
22
1、下列关于向心加速度的说法中，正确的是( A ) A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B.向心加速度的方向保持不变 C.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化
2.公式： a v2 或a 2R或a v
R
3.单位：m/s2 4.方向：指向圆心 5.意义：描述物体做圆周运动的线速度方向变化的快慢
10
讨论与交流
从公式a=v2/r看,向心加速度与圆周运动的半径成反 比；从公式a=ω2r看，向心加速度与半径成正比，这两个 结论是否矛盾？
11
探究与交流
1. 做圆周运动的物体受力吗？ 2. 做圆周运动的物体的受力有什么特点？ 3. 受力的方向和大小如何确定？
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
26
1、方向:指向圆心
向心加速度
2、a r2;a
v2 r
向心力
1、方向:指向圆心
32、、由作物用体：所改受变的v的合方力向提供
4、F
mr2
;
F
m
Leabharlann Baiduv2
r
27
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
12
二、向心力
由牛顿第二定律和向心加 速度特点可知：
❖大小：F
ma
v2 m
m2R
mv
R
❖方向：总是与速度方向垂直，始终指向圆心。
❖匀速圆周运动的物体所受的合外力称作向心力。
13
演示实验
14
拉力的方向指向圆心，与速度方向垂直，且不断变化。
15
1.定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
θ
Bv A θα
v
v
B
在△t→0时a= △v/ △t的极限值就是A点的瞬时加速度， △t取值越小时，θ越小，越接近于0，α越大，越接近于 90°，当△t→0时，α=90°，△v与vA垂直。
加速度的方向与△v方向相同，于是可知A点瞬时加 速度与A点瞬时速度垂直，方向指向圆心。
7
A
θ
Bv A θα
v
v
B
v v v v AB，a v v AB
AB R
R
t R t
又△t→0时
AB sAB，ABt
s AB t
v
当△t→0时， a v v AB v2 其中 v R
t R t R
可得 a v2 或a 2R或a v R
8
推理过程
9
一、向心加速度
1.定义：做匀速圆周运动物体的加速度 由于指向圆心，又叫做向心加速度
23
2、如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着 圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是（ B ） A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C．受重力、支持力、向心力、摩擦力 D．以上均不正确
24
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,在相同时间内甲转过4周，乙转过 3周.则它们的向心力之比为（ C ） A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
25
4、把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光
滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动，若小球转动的
角速度为ω，如图漏斗壁的倾角为α，试求小球做圆周运
动的半径。
解析：小球受力分析如图，向心
F
力由重力G和支持力F的合力提供， 由牛顿第二定律，有
F合
Fn=mg tanα = mrω2
Gα
解得：r = g tanα/ω2
2.2 研究匀速圆周运动的规律
1
1．知道匀速圆周运动是变速运动，存在加速度；知道什么是 向心力，理解它是一种效果力。 2．理解匀速圆周运动的加速度方向指向圆心，所以又叫做向 心加速度；知道向心力、向心加速度大小与哪些因素有关。 3.知道向心力、向心加速度公式的确切含义，并能用来进行 计算。 4.结合向心力理解向心加速度，理解变速圆周运动中合外力 与向心力的关系。
复习回顾
匀速圆周运动：
在相等时间内通过的圆弧长度相等的圆周运动
叫做匀速圆周运动。
v
o
v
v
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复习回顾
1. 匀速圆周运动的速度特点是： 线速度大小不变或角速度不变。 2. 匀速圆周运动是变速运动 圆周运动的线速度方向沿着圆周的切线方向，方向是不断 变化的，故匀速圆周运动是变速运动，一定具有加速度。
2.大小： F ma m v2 m2R mv R
3.方向：总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化。 4.效果：只改变速度方向，不改变速度大小。 5.注意：❖ 向心力是根据作用效果命名的力。
❖ 向心力的来源可以是一个力，也可以是几个 力的合力，也可以是某个力的分力。
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实例分析
θT F
G
17
三、实验验证向心力公式
皮带传动，边缘上各点线速 度大小相等。
18
实验方法： 控制变量法
保持r、ω一定 保持m、ω一定 保持r、 m一定
Fn与m的关系 Fn与r的关系 Fn与ω的关系
19
实验过程
20
实验结果
保持r、ω一定
Fn ∝m
保持m、ω一定
Fn∝ r
保持r、m一定
Fn ∝ω2
Fn ＝mω2r
Fn ＝kmω2r
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想一想 说一说
匀速圆周运动加速度的特点是什么？ 匀速圆周运动的速度大小不变，故加速度只改变速度
的方向，不改变速度的大小，所以加速度的方向必定和速 度方向垂直，否则其沿速度方向分量就会导致速度大小发 生变化。亦即匀速圆周运动的加速度方向一定沿着半径指 向圆心。
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一、向心加速度
vA vB
o
Δv
6
A
关于变速圆周运动的物体所受的力 Ft是切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小 Fn是向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向
Ft F
Fn
22
1、下列关于向心加速度的说法中，正确的是( A ) A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B.向心加速度的方向保持不变 C.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化
2.公式： a v2 或a 2R或a v
R
3.单位：m/s2 4.方向：指向圆心 5.意义：描述物体做圆周运动的线速度方向变化的快慢
10
讨论与交流
从公式a=v2/r看,向心加速度与圆周运动的半径成反 比；从公式a=ω2r看，向心加速度与半径成正比，这两个 结论是否矛盾？
11
探究与交流
1. 做圆周运动的物体受力吗？ 2. 做圆周运动的物体的受力有什么特点？ 3. 受力的方向和大小如何确定？
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
26
1、方向:指向圆心
向心加速度
2、a r2;a
v2 r
向心力
1、方向:指向圆心
32、、由作物用体：所改受变的v的合方力向提供
4、F
mr2
;
F
m
Leabharlann Baiduv2
r
27
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
12
二、向心力
由牛顿第二定律和向心加 速度特点可知：
❖大小：F
ma
v2 m
m2R
mv
R
❖方向：总是与速度方向垂直，始终指向圆心。
❖匀速圆周运动的物体所受的合外力称作向心力。
13
演示实验
14
拉力的方向指向圆心，与速度方向垂直，且不断变化。
15
1.定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
θ
Bv A θα
v
v
B
在△t→0时a= △v/ △t的极限值就是A点的瞬时加速度， △t取值越小时，θ越小，越接近于0，α越大，越接近于 90°，当△t→0时，α=90°，△v与vA垂直。
加速度的方向与△v方向相同，于是可知A点瞬时加 速度与A点瞬时速度垂直，方向指向圆心。
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A
θ
Bv A θα
v
v
B
v v v v AB，a v v AB
AB R
R
t R t
又△t→0时
AB sAB，ABt
s AB t
v
当△t→0时， a v v AB v2 其中 v R
t R t R
可得 a v2 或a 2R或a v R
8
推理过程
9
一、向心加速度
1.定义：做匀速圆周运动物体的加速度 由于指向圆心，又叫做向心加速度
23
2、如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着 圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是（ B ） A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C．受重力、支持力、向心力、摩擦力 D．以上均不正确
24
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,在相同时间内甲转过4周，乙转过 3周.则它们的向心力之比为（ C ） A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
25
4、把一个小球放在漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光
滑的漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动，若小球转动的
角速度为ω，如图漏斗壁的倾角为α，试求小球做圆周运
动的半径。
解析：小球受力分析如图，向心
F
力由重力G和支持力F的合力提供， 由牛顿第二定律，有
F合
Fn=mg tanα = mrω2
Gα
解得：r = g tanα/ω2
2.2 研究匀速圆周运动的规律
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1．知道匀速圆周运动是变速运动，存在加速度；知道什么是 向心力，理解它是一种效果力。 2．理解匀速圆周运动的加速度方向指向圆心，所以又叫做向 心加速度；知道向心力、向心加速度大小与哪些因素有关。 3.知道向心力、向心加速度公式的确切含义，并能用来进行 计算。 4.结合向心力理解向心加速度，理解变速圆周运动中合外力 与向心力的关系。