研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課件

1、2.2 研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,,,,1．知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，存在加速度；知道什么是向心力，理解它是一種效果力。2．理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向指向圓心，所以又叫做向心加速度；知道向心力、向心加速度大小與哪些因素有關(guān)。3.知道向心力、向心加速度公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。4.結(jié)合向心力理解向心加速度，理解變速圓周運(yùn)動(dòng)中合外力與向心力的關(guān)系。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)：,在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等的圓周運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

2、,,,o,復(fù)習(xí)回顧,1. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度特點(diǎn)是：,線速度大小不變或角速度不變。,2. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),復(fù)習(xí)回顧,圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向沿著圓周的切線方向，方向是不斷變化的，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，故加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，所以加速度的方向必定和速度方向垂直，否則其沿速度方向分量就會(huì)導(dǎo)致速度大小發(fā)生變化。亦即勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定沿著半徑指向圓心。,想一想

3、 說(shuō)一說(shuō),勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度的特點(diǎn)是什么？,,,o,一、向心加速度,vB,加速度的方向與△v方向相同，于是可知A點(diǎn)瞬時(shí)加速度與A點(diǎn)瞬時(shí)速度垂直，方向指向圓心。,在△t→0時(shí)a= △v/ △t的極限值就是A點(diǎn)的瞬時(shí)加速度， △t取值越小時(shí)，θ越小，越接近于0，α越大，越接近于90°，當(dāng)△t→0時(shí)，α=90°，△v與vA垂直。,當(dāng)△t→0時(shí)，,又△t→0時(shí),其中,可得,推理過(guò)程,一、向心加速度,1.定義：做勻速圓周運(yùn)

4、動(dòng)物體的加速度 由于指向圓心，又叫做向心加速度,2.公式：,3.單位：m/s2,4.方向：指向圓心,5.意義：描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向變化的快慢,討論與交流,從公式a=v2/r看,向心加速度與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑成反比；從公式a=ω2r看，向心加速度與半徑成正比，這兩個(gè)結(jié)論是否矛盾？,1. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力嗎？2. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力有什么特點(diǎn)？3. 受力的方向和大小如何確定？,探究與交流,二、向心力,?大小：,

5、?方向：總是與速度方向垂直，始終指向圓心。,?勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力稱(chēng)作向心力。,由牛頓第二定律和向心加速度特點(diǎn)可知：,演示實(shí)驗(yàn),拉力的方向指向圓心，與速度方向垂直，且不斷變化。,5.注意：,? 向心力是根據(jù)作用效果命名的力。,? 向心力的來(lái)源可以是一個(gè)力，也可以是幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合力。,1.定義：,3.方向：,總指向圓心，與速度垂直，方向不斷變化。,4.效果：,只改變速

6、度方向，不改變速度大小。,2.大?。?,,,實(shí)例分析,三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心力公式,皮帶傳動(dòng)，邊緣上各點(diǎn)線速度大小相等。,實(shí)驗(yàn)方法：,控制變量法,保持r、 m一定,保持m、ω一定,保持r、ω一定,實(shí)驗(yàn)過(guò)程,保持r、m一定,保持m、ω一定,保持r、ω一定,Fn ＝mω2r,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,關(guān)于變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力,,,Fn,Ft,Ft是切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小Fn是向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向,1、下列關(guān)于向

7、心加速度的說(shuō)法中，正確的是( )A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直 B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化,A,2、如圖所示，小物體A與水平圓盤(pán)保持相對(duì)靜止，跟著圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A的受力情況是（ ）A．受重力、支持力B．受重力、支持力和指向圓心的摩擦力C．受重力、支持力、向心力、摩擦力D．以上均不正確,B,3、甲乙兩

8、物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為1∶2,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1∶2,在相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過(guò)4周，乙轉(zhuǎn)過(guò)3周.則它們的向心力之比為（ ）A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9D.9∶16,C,4、把一個(gè)小球放在漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，如圖漏斗壁的傾角為α，試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。,解析：小球受力分析如圖，向心力由重力G和支持力F的合力提供，由牛頓第二定律，有,