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课件网) 圆周运动—力与运动特征 观看航天员王亚平演示太空“单摆”运动 匀速圆周运动模型 O A vD vC vB 速度方向时刻变化 有加速度；即加速度不为0 加速度的定义式 Δv v1 用矢量图表示速度变化量 v2 v1 v2 Δv 曲线运动中的速度的变化量： v1 v2 Δv v2 v1 一、从运动学分析向心加速度方向 如何表示速度变化量 情景一：以光滑水平面内的绳球模型为例，如图所示小球在水平面内做匀速圆周运动。 O A B B vA vB B vB B vB B vB VA VB Δv VA 数形结合-确定方向 分析作图，探索发现 当Δt不断减小，请分别用矢量图画出A到B过程的速度变化量Δv（夹角是多少）？ Δv方向与vA方向夹角 vA vA vA O A B vB Δv B vB Δv B vB B vA vA Δv vB Δv vA 数形结合-确定方向 vA Δv vB 做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心．这个加速度称为向心加速度． 1、方向指向圆心. 2、意义：反映速度方向改变快慢的物理量。 向心加速度方向 二、从运动学分析向心加速度大小 数理推导-确定大小 分组作图，探索发现（已知v,r) 加速度大小（保留两位小数） O B A vA vB vA Δv 用辅助圆法推导匀速圆周运动向心加速度大小 数理推导-确定大小 C D 结合线速度和角速度关系式，推导向心加速度的表达式： 1. 匀速圆周运动的向心加速度： 2. 用ω 和 r 来表示向心加速度： 3. 请用 v 和ω 来表示向心加速度： 4. 请用 T 和 r 来表示向心加速度： 5. 请用 n ( f )和 r 来表示向心加速度： 对向心加速度的深度理解 从公式 an=看，线速度一定时，向心加速度与半径成反比; 从公式an=看，角速度一定时，向心加速度与半径成正比。 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C、如图 6.3-2所示。其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点造用于“向心加速度与半径成反比” 给出解释。 离心运动-观察物体到圆心的距离 三、向心力的来源 ω O G FN Ff G Ff FN ω F向= F合= Ff F向= F合= FN 向心力方向 θ ω θ m O r mg FN F合 O' O R θ ω m mg FN F合 F向=F合＝mg tanθ 三、向心力的来源 向心力方向 三、向心力的来源 向心力方向 向心力的方向 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个合力叫做向心力。 ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直） ②向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小 ③向心力是根据力的作用效果来命名的。 归纳总结 ⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。 ⑵向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。 Fn=F合 F合=ma 推导： 四、向心力的大小 小明坐在水平转盘上，与转盘一起做匀速圆周运动。关于小明的运动状态和受力情况，下列说法正确的是( ) A.角速度不变 B.线速度不变 C.向心加速度不变 D.所受合力为零 A 应用 匀速圆周运动 向心加速度 受力情况 牛顿运动定律 运动学公式 加速度定义 an = v2 r an = ω2r an = r 4π2 T 2 方向时刻指向圆心 课堂小结 ... ...
