《向心力与向心加速度》1ppt课件

小球受力分析：
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FN
O
G
O
圆周运动条件
受到的始终指向圆心O 的等效力作用，称为向心力。
方向：时刻指向圆心，始终与速度方向垂直(变量) 特点: 不做功，只改变速度的方向，不改变
速度的大小。
作用效果: 维持物体做圆周运动.
卫星绕地球运行
F
向心力源自地球 对卫星的引力
V
（3）实例分析

f
N G
向心力源自筒壁 对它的压力
（2）圆锥摆运动
T
F合 O
G
C的向心力源自绳对它的 拉力和它受到重力的合力
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
实例分析

N
f
G
A的向心力源自转 盘对它的静摩擦 力
小结:
1、向心力是根据力的作用效果来命名的， 实际 中不存在的力。
2、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个 力来提供，或几个力的在半径方向的合力所提供。
第4章 匀速圆周运动
第2节 向心力与向心加速度
复习: 直线运动同曲线运动条件
直线运动: F合同速度V共线 F合=0,匀速直线运动或则静止 F合不变,匀变速直线运动
曲线运动
F合与速度V不共线且F合不为零 F合不变，匀变速曲线运动
若细线突然 剪断，将会看 到什么现象？
什么原因导致 物体做圆周运动？
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？
F
.
Ft
FN
G
匀速圆周运动的向心力为物体受到的合外力； 非匀速圆周运动的向心力由合力在半径方向的分 力所提供;合力在切线方向的( b分) 力改变速度大小
影响向心力大小因素：
同m有关，同ω有关，同r有关
研究方法： 控制变量法
（2）演示实验：用向心力演示器演示
谢谢欣赏！
周期,频率,转速: 周期,频率,转速(标量)不变
向心力: 向心力大小不变,方向时刻改变.是变量.
向心 加速度:
Fn

m 2r

m
v2 r
向心加a速n 度大2小r不变vr,2方向时刻改变.是变量.
课堂练习：
1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（CD ）
A、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
结论：精确的实验表明：物体做圆周运动
需要的向心力与物体的质量成正比，与半 径成正比，与角速度的二次方成正比。
Fn＝mrω2

Fn＝mrω2=mv2/r
=4π2mr/T2=4π2mrf2
二、向心加速度
匀速圆周运动是加 速度方向不断改变
1、概念：向心力产生的加速度 的变加速运动
2、方向：同向心力方向相同，总是垂直速度方向，
解： ①线越长越容易断。
因角速度一定时，根据向心力公式 F mr 2 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②。离得越近越容易断。
因线速度一定时，根据向心力公式
F

m
v2 r
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
【课堂练习】 请分析以下圆周运动的向心力的来源。
C、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
2、质量为m=1kg的物体相对
ω
转盘静止，随盘做匀速圆周运
动的角速度ω=2rad/s,如果物
体到转盘圆心的距离为
O
R=0.5m,求物体做圆周运动的
向心加速度及其受到的静摩擦
力大小?
3、A、B两球都做匀速圆周运动，A球质量为B球 的3倍，A球在半径25cm的圆周上运动，B球在半 径16cm的圆周上运动，A球转速为30r/min，B球 转速为75r/min，求A球所受向心力与B球所受向 心力之比?
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？
指向圆心，时刻变化是一个变量
3、大小：an

2r

v2 r
(an

4 2
T2
r

4
2
f
2r)
4、意义：不改变速度大小，用来描述线速度方向
变化快慢的物理量。
向心力同向心加速度适用于变速圆周运动(瞬时值)
匀速圆周运动的特点
线速度: 线速度大小不变,方向时刻改变.是变量. 角速度: 角速度大小方向都不变,是恒量.