内容正文:
§5.6向心力
知识点回顾
1、如何理解匀速圆周运动是一种变速运动?
2 、向心加速度表达式是什么?其物理意义是什么?
速度方向时刻发生改变
物理意义:描述速度方向变化快慢的物理量
物体做圆周运动一定受到力的作用
实例
人 造 卫 星 绕 地 球 运 行
v
F
v
F
v
F
向心力及其特点
定义:做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。
①方向始终指向圆心且与速度方向垂直(时刻发生变化)
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,它可以是某一个力,或者是几个力的合力来提供。
受力分析时, 不能多出一个向心力。
向心力的大小与哪些物理量有关呢?
思考
猜测:与质量、速度和半径有关
向心力的大小
向心力演示仪
两球V与r相同,m1=2m2
r
r
v
v
ω
2ω
2v
v
r
r
两球m与r相同,v2=2v1
ω
2r
2ω
r
v
v
两球m与v相同,r1=2r2
实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
小球受到哪些力的作用?
向心力由什么力提供?
想一想
r
θ
O
实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1、实验的基本原理?
从运动的角度求得Fn ;从受力的角度求得F合 ;将Fn 和F合 进行比较
2、实验需要的器材?
钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺
O'
3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?
F合=mg tanθ
m?r?v?θ?
m、r、转n圈数所用时间t、l
r
θ
O
l
h
FT
G
F合
Fn=mr
v2
r
小球所需向心力
轻绳拴一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源?
O
向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
F向= F合= F
O
小球受力分析:
G
FN
F
物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动
F向= F合= Ff
由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。
即圆盘对木块的静摩擦力Ff
G
FN
Ff
小球向心力的来源?
匀速圆周运动实例分析——向心力的来源
ω
O
*
*
物体随盘做匀速圆周运动
ω
讨论:物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?物块向心力的来源?
物块做匀速圆周运动时,合力提供向心力,即桶对物块的支持力。
匀速圆周运动实例分析—