内容正文:
第二节: 向心力
课前回顾
1.什么叫匀速圆周运动?
物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫作匀速圆周运动。
“匀速”是指速率不变。
1、线速度
单位:m/s
线速度是矢量,它既有大小,也有方向
2、角速度
单位:rad/s
学习目标
1.什么是向心力?
2.向心力的方向有何特点?
3.向心力的大小与哪些因素有关?
4.了解变速圆周运动和一般曲线运动。
N
G
O
F
F
F
V
V
V
O
F
绳子的拉力提供合力,合力总指向圆心。
O
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心加速度的产生原因?
O
G
FN
F
小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力合力产生向心加速度。
匀速圆周运动的合力指向圆心,
称为向心力。
F合= F向= man
向心加速度的表达式?能写出向心力的公式么?
(1)做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点?写出向心加速度的公式。
(2)做匀速圆周运动的物体的受力有什么特点?
O
小球在光滑水平面上,匀速圆周运动
向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。这个指向圆心的力就叫作向心力。
1.向心力是根据力的作用效果命名的。
2.向心力是由某个力或者几个力的合力提供的。
3.向心力只改变速度的方向。
说明:
二、向心力的大小
作用效果:1、产生向心加速度;
2、方向垂直速度,只改变速度的方向,
不改变速度的大小。
公式的推导
向心力公式
练习
质量m=0.2kg的质点,在圆轨道上做
匀速圆周运动,求解下列几种情况下,小球
做圆周运动所需要的向心力:
1、轨道半径50m,线速度20m/s时,需要向心力______
2、轨道半径50m,角速度2rad/s时,需要向心力______
3、轨道半径10m,转速0.5r/s时,需要向心力______
4、轨道半径100m,周期10s时,需要向心力______
1.6N
40N
2π2N
0.8π2N
变速运动
O
Fn
Fτ
F合
v
当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时,物体做变速圆周运动。
切向力Fτ:垂直半径方向的合力
向心力Fn :沿着半径(或指向圆心)的合力
产生切向加速度,改变速度的大小
产生向心加速度,改变速度的方向
总结
⑴向心力的来源:向心力是