向心加速度

1、向心力 向心加速度,白銀市第八中學(xué) 康賢成,教學(xué)目的 理解向心力及其方向和作用。掌握向心力的求解公式。理解向心加速度的產(chǎn)生，掌握向心加速度的公式。能根據(jù)向心力、向心加速度知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象，求解有關(guān)問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)向心力和向心加速度概念的教學(xué)。明確向心力的意義、作用、公式及其變形。教學(xué)難點(diǎn)如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象。,問(wèn)題：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？,物體所受的合外力（物體的加速度）與物

2、體的速度方向不在同一直線上。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),合外力與速度方向不在同一直線上,問(wèn)題: 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合力方向和速度方向有什么關(guān)系?,輕繩拴一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,,,,V,0,,,,V,,,,,V,0,,,,V,,,,,V,0,,,,V,,當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合外力的方向總是沿著半徑指向圓心，故命名為向心力。,向心力的作用只是改變速度的方向。,,,,V,0,,,,V,,一.向心力的定義:,二、向心力

3、的大小與哪些因素有關(guān),,物體的質(zhì)量m,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r,運(yùn)動(dòng)角速度ω,二、向心力的大小與哪些因素有關(guān),二、向心力的大小與哪些因素有關(guān)？,1. m不同；r和ω相同,,,2． r不同；m和ω相同,二、向心力的大小與哪些因素有關(guān)？,3. ω不同； m和r相同,,結(jié)論：,或,1. 向心力是根據(jù)力的效果來(lái)命名的，它不是重力、彈力、摩擦力等以外的特殊力，即不是物體實(shí)際受到的力，它是由某個(gè)力、或幾個(gè)力的合力、或某個(gè)力的分力來(lái)提供的。,,三.理解向心

4、力時(shí)需注意：,2.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的合外力全部提供向心力，其大小不變, 但方向時(shí)刻發(fā)生改變。故向心力是變力,1、衛(wèi) 星 繞 地 球 運(yùn) 行,,,,V,,F,衛(wèi)星只受到地球的吸引力F，所以合力為F，F(xiàn)提供向心力,2、輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,,,,G,N,,F,O,N與G相抵消，所以合力為繩的拉力F，F(xiàn)提供向心力,3、小物體隨著圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),FN與G相抵消，所以合力為靜摩擦力Ｆf ，Ｆf提供向心力,,4、細(xì)繩

5、懸吊一小球,小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),,,,,,5、在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓桶內(nèi)壁上緊貼一物體,一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),,,,,V,0,,,,,,,問(wèn)題6,3.做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體也需要向心力，是由物體合力的一部分提供的，大小和方向均改變,四、向心加速度a：,由于： F合＝ma F合＝F向心力＝mω2r＝m,所以：a＝ω2r＝,1.公式推導(dǎo),2、向心加速度的公式,a＝ω2r＝,3、向心加速度的方向,始終指向圓心，即與向心力的方向相同,1．向心加

6、速度的大小盡管不變，但其方向時(shí)刻在變化, 因此向心加速度也是變化的，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。,2．向心加速度的兩種表達(dá)式的物理意義分別為：當(dāng)線速度v相等時(shí)，向心加速度的大小an與半徑r成反比；當(dāng)角速度ω相等時(shí)，向心加速度的大小an與半徑r成正比。,4.理解向心加速度注意：,解：火車(chē)拐彎時(shí)的圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)論是否勻速率，都可以利用公式求出拐彎瞬時(shí)的向心力和加速度。,向心加速度：向心力：,或F＝ma＝5×105×0.6＝

7、3×105（N）也可先求向心力，再根據(jù)F = ma求加速度。,例,1.從a=ω2r看, 好像a跟r成正比, 從 a=看，好像a跟r成反比。如果有人問(wèn)你：向心加速度的大小跟半徑到底成正比還是成反比？你應(yīng)該怎樣回答。,答：應(yīng)該說(shuō)：角速度相同時(shí)，向心加速度的大小跟半徑成正比；線速度的大小相同時(shí)，向心加速度的大小跟半徑成反比。,五、練習(xí)：,,,,,r1,r2,,,A,c,B,,,,,2.,,,,,r1,r2,,,A,c,B,提示:

8、A和B的線速度大小相同; A和C點(diǎn)的角速度相同。,,,,,2.,,,,,r1,r2,,,,A,c,B,提示: A和B的線速度大小相同; A和C點(diǎn)的角速度相同。,據(jù)： 有A點(diǎn)的半徑大于B點(diǎn)的，所以A的加速度小于B點(diǎn)的。,,,,2.,,,,,r1,r2,,,,A,c,B,提示: A和B的線速度大小相同; A和C點(diǎn)的角速度相同。,據(jù)： 有A點(diǎn)的半徑大于B點(diǎn)的，所以A的加速度小于