内容正文:
第六章 圆周运动
6.2 向心力
圆周运动
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
变速曲线运动
速度改变,一定有加速度
合外力一定不为零
那么匀速圆周运动物体所受的合外力有何特点呢?
复习引入 寻根追源
0
实验激趣 体验向心力
1
观察与思考:小球为什么不会掉下来?
实验激趣 体验向心力
1
1. 定义:做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力,叫向心力。
4. 效果:只改变 v 的方向,不改变 v 的大小。
3. 方向:始终指向圆心 ( 与 v 垂直 ),是变力。
2. 符号:Fn
向心力
v
v
v
O
Fn
Fn
Fn
总结提升 明确向心力
2
FN
mg
f
转
盘
静摩擦力 f 提供向心力
总结提升 明确向心力
2
物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?
桶对物块的支持力提供向心力
ω
G
f
FN
总结提升 明确向心力
2
F合
ω
θ
O'
O
R
θ
ω
θ
m
m
O
r
mg
N
mg
N
F合
Fn= F合
沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
总结提升 明确向心力
2
在物理学中,我们认识物理量时可以先定性了解,然后再探究它与不同物理量之间的定量关系。
做一做:感受向心力,猜测向心力的大小与哪些因素有关
结论:向心力的大小与质量、半径以及转动的快慢有关。
m
r
ω
规律探究 向心力大小
3
探究实验:用向心力演示器
标尺
长槽
短槽
挡板
手柄
变速塔轮
规律探究 向心力大小
3
二、数据收集与分析
1.m、r一定:
规律探究 向心力大小
3
2.m、ω一定:
3.r、ω一定:
1、F与m的关系
保持r、ω一定
保持ω 、m一定
3、F与ω 的关系
保持m、 r一定
2、F与r的关系
m大,F也大
ω 大,F也大
r大,F也大
结论:
方法: 控制变量法
规律探究 向心力大小
3
Fn=m rω2
或者
Fn=m
v2
r
精确实验证明: 物体做圆周运动,需要的向心力与物体质量成正比,与半径成正比,与角速度的二次方成正比。
规律探究 向心力大小
3
例2 一个质量为0.1 kg的小球,用一长0.45 m的细绳拴着,绳的另一端系在O点,让小球从图所示位置从静止开始释放,运动到最低点时小球的速度为3 m/s.(小球视为质点,绳不可伸长,取g=10 m/s2)
(1)分析小球运动到最低