内容正文:
第七节: 向心力
(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?
问题讨论:
2、方向:
1、定义:
一、向心力
做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆心的,这个力叫做向心力。
总指向圆心,与速度垂直,方向不断变化。
二、向心力的大小
只改变速度的方向,不改变速度的大小。
向心力——向心力的大小
向心力演示仪
【实验现象】
⑴角速度ω相同,半径r相同,质量m越大,向心力越大;
⑵角速度ω相同,质量m相同,半径r越大,向心力越大;
⑶质量m相同,半径r相同,角速度ω越大,向心力越大;
——控制变量法
实验
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验原理
F合=mgtanθ
G
F
F合
Fn=mω2r
问题讨论
1、如何测量tanθ?
2、如何测量ω?
3、如何测量半径?
r
θ
O
2.测量问题
小球质量——
匀速圆周运动周期——
悬挂点到圆心竖直高度 ——
天平
秒表
刻度尺
匀速圆周运动半径——
刻度尺
问题讨论
1、本实验是否一定要测量小球质量与圆周半径?
2、如何测出悬点与球心的竖直高度?
3.实验过程
分组讨论
简要叙述本实验的步骤
实验体会---做一做 感受向心力F与m、r、 ω的关系
想一想:研究多个变量之间的关系应用什么方法?
做一做:完成课本P-22页小实验。
光滑桌面上转动的小球
---弹力
随圆盘匀速转动的物体
-----摩擦力
卫星绕地球运动---万有引力
圆锥摆---重力和弹力的合力
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轻绳栓一小球,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