3.2 科学探究：向心力 课件—2020-2021学年鲁科版（2019）高一物理必修第二册

科学探究：向心力 PHYSICS HHK 1 目 录 DIRECTORY 01 02 向心力 向心力影响因素 2 01 向心力 3 向心力 01 向心力 满足哪些条件物体才能做圆周运动？ 曲线运动 受外力 变速运动 4 向心力 01 向心力 分析小球在桌面上做圆周运动时受力情况 合力为拉力T F支=mg ①拉力使小球做圆周运动 ②拉力指向圆心 5 定义：做圆周运动的物体所受指向圆心的合外力 特点： ①方向始终指向圆心，并与v垂直。 ②向心力为变力 ③向心力是效果力 寻找向心力来源 向心力 01 向心力 不是单独的力 不改变速度的大小 6 圆锥摆向心力分析： 向心力由重力与拉力的合力提供 向心力 01 向心力 r θ O G F合 F ①小球以r为半径做圆周运动。 ②小球受重力与绳子拉力作用 7 课堂练习 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A、匀速圆周运动是一种匀速运动 B、匀速圆周运动是一种匀变速运动 C、匀速圆周运动是一种变速运动 D、物体做圆周运动时其向心力不改变线速度的大小 CD 向心力 8 课堂练习 分析下图中物体A、B、C的受力情况，并说明这些物体做圆周运动时向心力的来源。 向心力 B ω A ω ω C θ N N G G G f f T 9 02 向心力影响因素 10 向心力影响因素 向心力影响因素 02 通过实验得出： 向心力 小球质量m 转动半径r 角速度ω 11 向心力影响因素 向心力影响因素 02 向心力演示器 转动手柄，让两塔轮通过皮带带动做圆周运动，观察套筒上露出的刻度判断小球所受向心力的大小。 12 向心力影响因素 向心力影响因素 02 向心力大小与质量、半径、角速度平方成正比 结论： 公式： 再次强调： 向心力是效果力 要找对向心力的来源 13 向心力影响因素 向心加速度 03 什么是向心加速度？方向如何？ 加速度描述物体速度变化的快慢，向心加速度的物理意义是什么呢？ 向心加速度由向心力产生，方向与向心力相同 向心加速度描述速度方向变化的快慢 14 向心力影响因素 推导： 向心加速度 03 式中a与r是成正比还是成反比呢？ v一定时，a与r成反比 ω一定时，a与r成正比 15 定义：由向心力产生的加速度，始终指向圆心 特点： 方向始终指向圆心，并与v垂直。 向心加速度 03 向心力 速度方向变化的快慢 公式： 特别强调： 匀速圆周运动加速度大小不变，方向改变 16 课堂练习 一般飞行员能承受的最大向心加速度的大小约为6g。在飞行表演中，飞机某次水平转弯时，可视为在水平面内做匀速圆周运动。若飞机以150m/s的速度飞行，在该次水平转弯过程中向心加速度为6g，取重力加速度g=9.8m/s2，飞机水平转弯半径至少为多少？ 向心力影响因素 17 课堂练习P66 5、太阳的质量为1.99×1030kg，距银河系中心约3万光年，以220km/s左右的速率绕银河系中心转动。试计算太阳转动时所需向心力的大小。 向心力影响因素 18 下课！ HHK 19 $