鲁科版高中物理必修二匀速圆周运动—向心力与向心加速度课件ppt

鲁科版高中物理必修二 向心力与向心加速度 第四章第二节 试 一 试 手不碰小球的情况下，能否让小球跨过障碍物移动到盒子中？ 实验仪器：杯子，小球 2.合外力是谁？有何特点？ 3、如果突然松开手了，小球还会做匀速圆周运动吗 1.小球受哪几个力的作用？ 想一想 自我动手小实验 O G N T 竖直方向上N＝G，故T 即为合力 轻绳栓一小球,在光滑水平面上做匀速圆周运动 v F v F v F 一、向心力 1.定义:做圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效力的作用，这个力叫做向心力。 2.方向：始终指向圆心，总是与速度方向垂直 3、效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小 思考 向心力对物体的运动产生怎样效果？ 木块相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 几个典型的匀速圆周运动的向心力来源 ω G FN Ff 木块受到哪些力的作用？ 木块做圆周运动所需向心力由什么力提供？ 想一想 几个典型的匀速圆周运动 圆锥摆做匀速圆周运动 女运动员受到哪几个力？ 谁提供向心力？ O 学以致用 想想课前我们做的小实验，你能解释快速做圆周运动的小球为什么不会掉下来吗？（忽略摩擦） 学生小实验 体验：重做前面的小实验，自行改变实验条件，多做几次: 猜测： 向心力大小可能与哪些因素有关？ 学生小实验 猜测： 向心力大小可能与哪些因素有关？ 向心力大小:小球质量、转动速度、转动半径 1、F与m的关系 保持r、ω一定 保持ω 、m一定 3、F与ω 的关系 保持m、 r一定 2、F与r的关系 思想：控制变量法 演示实验：向心力大小的实验（研究F与m、 ω 、r的关系） 实验装置：如右图 实验方法：控制变量法 标尺 长槽 短槽 挡板 手柄 变速塔轮 1、F与m的关系 保持r、ω一定 保持ω 、m一定 3、F与ω 的关系 保持m、 r一定 2、F与r的关系 m大，F也大 ω 大，F也大 r大，F也大 结论: 精确实验证明: 物体做圆周运动，需要的向心力与物体质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。 根据 推导向心力的另一表达式： 公式1： F＝mrω2 公式2： （1）向心加速度方向如何？ （3）怎样推导向心加速度的公式？ （2）加速度是描述速度变化快慢的物理量，那么向心加速度是描述什么的物理量？ 思考？ 向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量 向心加速度由向心力产生，据牛顿运动定律知道，这个加速度的方向与向心力的方向相同 二、向心加速度 推导: 向心加速度的大小 根据牛顿第二定律: F合= m a 或 二、 向心加速度: ⑴ 大小: a = rω2 或 ⑵ 方向: 沿半径指向圆心，方向不断变化，是变加速运动。 ⑶ 物理意义: 表示速度方向变化快慢的物理量。 学以致用 在反斗转盘游戏挑战中，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动。转动的角速度为ω，挑战选手质量为M，在随盘转动的过程中挑战选手可看作质点，求：若挑战者能与圆盘一起转动，那么挑战者所受到的静摩擦力多大？ 课 堂 小 结 或:F=m v2 r F=mrω2 a= v2 r 二、 向心加速度: ⑴ 大小: a = rω2 或 ⑵ 方向: 沿半径指向圆心，方向不断变化，是变加速运动。 ⑶ 物理意义: 表示速度方向变化快慢的物理量。 一、 向心力： ⑴ 大小： ⑵ 方向： 沿半径指向圆心,是变力 ⑶ 特点： F ⊥v , 方向不断变化 ⑷ 来源： 重力、弹力、摩擦力或几个力沿半径方向的合力 ... ...