匀速圆周运动的向心力和向心加速度-课件

3．当m、R相同时，角速度比值为2:1，向心力的比值 为4:1，因此F与角速度的平方成正比.
结论： 向心力的大小与物体的质量m、圆周半径R、转动 角速度ω的平方成正比．
即：Fm2R
相关推论：
F m v2 R
F m(2)2R T
以及：
Fm(2f)2R
Fm(2n)2R
Fmv
1.如图所示，小金属球的质量为m，用长为L的轻悬线固 定于O点，在O点的正下方 l 处钉有一颗钉子P，把悬线沿
v
2
突然变
r
大，悬线张力T＝mg ＋m v 2 突然变大.
r
2.图示为向心力演示器.转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及 长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不 同圆盘上，可使两个槽内分别以几种不同的角速度做匀速圆 周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的 压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测 力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等 分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小.现分别 将小球放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角 速度的关系，下列做法正确的是( A )
结论： 向心力是根据力的作用效果命名的．它可以是一个力， 可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力．
来自百度文库
认识向心加速度
1. 方向：由牛顿第二定律得出，沿半径方向指向圆心．
2. 大小： a v 2 R
（详解参见教材第29页的“课外阅览”．） a 的其他表达式:
a 2 r v (2 )2 r (2 f)2 r (2 n )2 r T
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年2月27日星期 六2021/2/272021/2/272021/2/27
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年2月2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021
由于重力和支持力均不能提供向心力，这样只有A受到 的摩擦力充当向心力，因此，物块A受到摩擦力的作用 且摩擦力一定指向圆心.由此可知，做匀速圆周运动的物 块A相对圆盘有沿半径向外的运动趋势.所以B选项正确. 答案：B
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/2/272021/2/27Saturday, February 27, 2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/2/272021/2/27Februar y 27, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/27
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做 实验 B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做 实验 C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做 实验 D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做 实验
解析：向心力公式F＝mω2r，应用控制变量法做实验， 使小球做圆周运动的轨迹半径相等，用质量相同的钢球 做实验才可以比较总结出向心力大小与角速度的关系， 故选项A正确.
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021 8:46:04 PM
•
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/2/272021/2/272021/2/27Feb-2127-Feb-21
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/2/272021/2/272021/2/27Satur day, February 27, 2021
思考： 1．对研究对象作受力示意图. 2．猜想合力的方向，检验完
善自己的猜想． 3．合力的方向应该指向哪里？
结论： 大量事实说明，物体做圆周运动的条件是必须受到一个指 向圆心的合外力，这个指向圆心的合外力就叫做向心力．
思考： 1．通过对教材25页图2-2-2中两个 物体的受力分析，你认为向心力由 哪些力提供？ 2．你认为向心力是按力的性质命名 的还是按力的作用效果命名的？
3.在汽车技术中，速度和行程的测量有好几种方法，图甲 所示为一光电式车速传感器，其原理简图如图乙所示，A 为光源，B为光电接收器，A、B均与车身相对固定，旋转 齿轮C与车轮D相连接，它们的转速比nC∶nD＝1∶2.
车轮转动时A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成 脉冲光信号，被B接收后转换成电信号，由电子电路记录 和显示.若某次实验显示出单位时间内的脉冲数为n，要 求出车的速度还必须测量的物理量或数据为：
结论：物体做圆周运动需要受到沿半径方向指向圆心的合 力． 思考：匀速圆周运动是曲线运动，速度方向时刻在变化， 所以做匀速圆周运动的物体一定受到合外力的作用，做匀 速圆周运动的物体所受合外力有何特点？ 猜想：有的同学根据刚才的探究实验，进行受力分析；有 的同学根据力的定义想到：力是改变物体运动状态的原因， 从而进行受力分析．
2. 匀速圆周运动的 向心力和向心加速度
1.通过对圆周运动实例的分析，归纳总结物体做 圆周运动的条件，理解向心力的概念．
2.理解加速度的概念，能利用公式计算向心加速 度的大小．
3.归纳影响向心力大小的因素，理解向心力公式 的确切含义．
看视频：
看视频：
看视频：
用一根结实的细线拴着一个小钢球在较为光滑的桌面上 做圆周运动．体验绳对手的拉力，并完成下列思考题： 1．增大旋转速度，体验拉力大小的变化． 2．增大旋转半径，体验拉力的变化．（用秒表计时控制 转动速度不变） 3．松手后，物体还能继续做圆周运动吗？
2
水平方向拉直.若小金属球被无初速度释放，当悬线碰到 钉子后的瞬间(设线没有断)，则( ACD ) A.小球的角速度突然增大 B.小球的线速度突然减小到零 C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的张力突然增大
解析：碰到钉子的瞬间线速度不变，做圆周运动的半径
突然变小.故角速度突然变大，向心加速度a＝
(n为转每秒)
实验探究：影响向心力大小的相关因素.
1．用质量比为2:1的钢球和铝球，使他们的运动半径R和 角速度ω均相同，观察露出的红白相间方格数的比值为 2:1，即两球所受向心力的比值也为2:1，因此可以得出： F与m成正比．
2．当m、ω相同时，半径比为2:1，向心力的比值也为 2:1，因此F与半径R成正比．
车轮的半径R和齿轮的齿数P .
汽车速度的表达式为：v＝ 2 R n
P
4.如图所示，放置在水平圆盘上的小物块A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、向心力和摩擦力 D.以上均不正确
解析：物块A在水平圆盘上，受到竖直向下的重力G、竖 直向上的支持力FN的作用，这两个力是一对平衡力. 至于物块A是否受摩擦力，方向如何，必须分析运动状态 才可确定.摩擦力的方向可由牛顿第二定律判断，由于物块 A随圆盘做圆周运动，具有指向圆心的向心加速度，故其 必受向心力的作用.