高一物理向心力

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(1)、明确研究对象 (2)、明确圆周运动平面,确定运动的 轨迹、圆心位置0及半径 r (3)、对物体进行受力分析,确定合 力指向圆心方向的分力,即确定向心力 Fn。
巩固练习
1、如图所示,在匀速转动的水平转盘上, 有一个相对于盘静止的物体,随盘一起转 动,关于它的受力情况,下列说法中正确 的是 ( B )
v2 r
Fn=m rω2
Fn =m 4Tπ22r
(4).向心力的来源:
Fn=m vω
在匀速圆周运动中,由合力提供;在变速圆周运
动中,由合力垂直于速度的分力提供;
(5)向心力公式对匀速圆周运动、变速圆周运动、
一般圆周运动都适用。 (6)解决圆周运动问题关键是分析受力和确定圆心
同学们再见!
复习:向心加速度
1、向心加速 度的公式
2、向心加速度的方向向哪里? 3、向心加速度是描述圆周运动什么的 物体量?
问题讨论:
物体受什么样的力才会做匀速圆周运动呢?
思考途径:匀速圆周运动是曲线运动→合外 力的方向与速度方向不在同一直线上→匀 速圆周运动速度大小不变→合外力与速度 方向平行的分力必为零→合外力必定垂直 于速度沿半经指向圆心. 结论----做匀速圆周运动的物体的合外力 指向圆心。
4、汽车绕半经为24m的水平圆弧至多能以 12m/S的速率运动,求地面和车轮的动摩擦因素 μ解=?:μmg=mυ2/r→μ=υ2/gr=122/24·10=0.6
二、变速圆周运动:
1、问题讨论:如果沿圆周运动的物体
速率是变化的,那它还是匀速圆周运动吗? 它所受的合力还指向圆心吗?此时什么力充 当向心力?向心力公式还适用吗? 2、结论:(1)速率变化的圆周运动是变速 圆周运动;
(2)变速圆周运动所受的合力不指向圆心。 (3)向心力由合外力指向圆心的分力提供。 (4)由于牛顿第二定律具有瞬时性,物体 在任何位置向心力公式都适用,
3、变速圆周运动合力的分解:
Vv Ft
FF合合
FFn O
(1) V 速度 增大 Ft 的圆 v 周运 动
Fn
O
F合
(2) 速度 减小 的圆 周运 动
A.只受到重力和盘面的支 持 力的作用; B.只受到重力、支持力和静 摩擦力的作用; C.除受重力和支持力外,还受向心力的作用; D.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作 用.
2、汽车在水平路面上转弯,地面的摩擦力已 达最大,若汽车的速率增大为原来的2倍,则 汽车的转弯半经应( A ) A、至少增为原来的4倍 B、至少增至原来的2倍 C、减小到原来的√2倍 D、减小到原来的1/2倍 解:地面的摩擦力提供汽车转弯的向心力,
处理方法----把曲线分割为许多极短的小段,每小 段都看作一小段圆弧.它们具有不同的曲率半径. 在分析质点在某位置的运动时可采用分析圆周运 动的方法进行处理.即向心力的公式仍然适用。
四、课堂小结:
(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).向心力的大小
Fn=m
产生切向加速度, 改变速度的大小
切向力Ft :垂直半径方向的合力 向心力Fn :沿着半径(或指向圆心)的合力
产生向心加速度, 改变速度的方向
三、一般曲线运动:
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。
r2 rr11
问题讨论:一 般曲线运动各 个地方双的弯 曲程度不一样, 如何研究?
由f=mυ2/r知:f∝υ2/r,即r应增至原来4倍。
3、用长度不同、材料相同的同样粗细的绳子各栓
着一质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周
运动,则: (C )
A、两小球以相同线速度运动时,长绳易断 B、两小球以相同角速度运动时,短绳易断 C、两小球以相同角速度运动时,长绳易断 D、不管怎样都是短绳易断。
S5-7:向心力
高一物理:罗贤福
本节学习目标
1、知道向心力的方向及其姨圆周运动 物体的产生的效果; 2、理解向心力的计算公式; 3、掌握确定向心力的基本思路; 4、知道变速圆周运动及一般曲线运动 的分析方法,知道向心力公式同样能 在其中应用; 5、通过用圆锥摆粗略验证向心力公式 的实验,培养探究物理知识的能力。
(4)匀速圆周运动的合力提供向心力。 3、向心力的方向:始终指向圆心, 所以向心力是变力
4、向心力的大小 (1)问题讨论:
向心力的大小与哪些因素有关呢?
与m、r、V、ω有关
(2)由牛顿第二定律和向心加速度可
wenku.baidu.com
mvw 得向心力公式: mr
2
T
2 mr 2 f 2
(3)单位:N
5、用圆锥摆粗略验证向心力公式:
一、向心力
1、定义 ----物体做圆周运动时,所受到
的指向圆心的合外力。
2.理解:(1)向心力是指向圆心的合力,是 根据力的作用效果来命名的。
(2)向心力的作用只改变速度的方向 不改变速度的大小。
(3)向心力不是物体单独所受的力, 它可由合力提供;可由合力指向圆心 的分力提供;也可由某一个力提供;还 可由某个力指向圆心的分力提供.
(1).实验的基本原理?
O
小球所需
l FT
θ
向心力
h Fn=m
v2 r
测V、r用公式求得Fn ;由 力的平行四边形定则求得 F合;将Fn 和F合 进行比较。
r F合 O'
(2).实验需要的器材?
钢球、细线、画有同 心圆的白纸、天平、 秒表、直尺
G F合=mg tanθ
(3).实验需要测量的数据有哪些?如何测量?
m、r、转n圈数所用时间t、h (4)实验数据处理:V=2πrN/t, Fn需=mV2/r
Fn供=mgtgθ=mgtg(r/h)
6:几种常见的圆周运动
(1)放在水平转盘相对转盘静止的物体; (演示实验)
(2)用细绳拴住在光滑水平面匀速转 动的物体
(3)在水平弯道上匀速转弯的汽车;
7、向心力来源的分 析思路:
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