向心力课件ppt

多个物理量有
关，在分析向
能否利用实
心力与某一物
验粗略地验
理量的关系时，
证向心力的
要注意什么？
表达式？
1、实验的基本原理？
从运动的角度求得Fn ； 从受力的角度求得F合 ； 将Fn 和F合 进行比较
2、实验需Hale Waihona Puke Baidu的器材？
O 小球所需
θ
l
向Fn心=m力vr2
FT
h
r F合 O'
钢球、细线、画有同心圆的 白纸、天平、秒表、直尺
r
F静
ω
mg
竖直方向：FN＝mg 水平方向：F合=F静=mω2r
变速圆周运动
改变速度的大小
Ft
F F 改变速度的方向
n
O
因为法向分力的作用效果不改变速度大小，只改变速度方 向，这是物体做圆周运动的原因，我们把这个力也叫做向 心力，它产生的加速度也叫做向心加速度。切向分力产生 的加速度叫做切向加速度。
3、向心力的大小
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
4、向心力的来源
Fn =m 4Tπ22r
在匀速圆周运动中，合力充当向心力
几种常见的圆周运动
O
θ
l FT
m F合 O' ω
mg
飞机在水平面内盘旋 F升
θ
r m θ F合 O
ω mg
竖直方向：F升 cosθ＝mg 竖直方向：FT cosθ＝mg 水平方向：F合=mω2r
2.方向：始终指向圆心且与速度方向垂 直
3.作用：只改变线速度的方向（或产 生向心加速度）
4.向心力的大小
当m、v不变时，Fn与r成反比；
当m、r不变时，Fn与v成正比。
F合＝Fn
F合＝man
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
an
=
v2 r
当m、ω不变时，Fn与r成正比；当
向心力大小与 m、r不变时，Fn与ω成正比。
5.6 向心力
1.向心加速度：任何做匀速圆周运动的物体 的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向 心加速度。
2.向心加速度的方向：始终指向圆心
3.向心加速度大小：
v2 a
或
a 2r
nr
n
一、向心力
1.定义：物体做匀速圆周运动所受力的 合力始终指向圆心，这个合力叫做向心 力（用Fn表示）。 F合＝Fn
B．一定不指向圆心
C．只有在最高点和最低点时指向圆心
v
D．不能确定是否指向圆心
5.长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg
的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆
周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，
则此时细杆OA受到（ B ）
A．6.0N的拉力
r
(F

m
4 2
T2
r

m4
2
f
2r)
1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法 中，正确的是（ B ） A．物体除受到其他的力外还要受到一个向心力 B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力 D．向心力的大小一直在变化
2.做匀速圆周运动的物体，其加速度的数值必定（ D ） A．跟其角速度的平方成正比 B. 跟其线速度的平方成正比 C．跟其运动的半径成反比 D．跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比
水平方向：F合=mω2l sinθ
几种常见的圆周运动
FN
θ
m
r F合O
mgθ ω
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2 R sinθ
竖直方向：FN cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2r
FN Rθ
O
m mg
F合 O' ω
物体相对转盘静止， 随盘做匀速圆周运动
FN
静谁摩充擦当力向
指心向力圆？心
G F合＝mg tanθ
3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？
m、m？r、r？转vn？圈θ数？所用时间t、h
注意：
1、h 并不等于纸面距
悬点的高度
2、小球与纸面不能接
触
3、测 t 时不能太久
O θ
l h
r
O'
4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动
随堂小结
1、向心力的方向：指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向
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
4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运
动，如图所示，则关于小球加速度的方向的说法中正确的
是（ A ） A．一定指向圆心
1.向心力的概念：指向圆心的合外力。 2.向心力的方向：总是指向圆心，与速度垂直，时刻变化。 3.向心力的效果：只改变速度方向，不改变速度大小。 4.向心力的来源：可以由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，
或是某个力的分力，或几个力的合力所提供。
说明：向心力是根据效果命名的合外力，受力分析时不
加向心力 5.大小： F m 2r m v2
B．6.0N的压力
C．24N的拉力
D．24N的压力
A
6.设地球质量为M＝6.0×1024kg，公转周期T＝365天，地 球中心到太阳中心的距离为r＝1.5×1011m，试根据以上数 据计算地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度和所需的 向心力。 答案：5.95×10-3m/s2
3.57×1022N
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可 以称为一般曲线运动。
一般曲线运动
各个地方的弯
r2
曲程度不一样，
如何研究？
r1
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以 看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不一样，表 明它们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线 上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进 行处理。