内容正文:
向心加速度
1.向心加速度:作圆周运动的物体具有的总是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度.
2.向心加速度的方向:指向圆心,时刻变化.
3.向心加速度大小:
或
an 哪来的?即an 是如何产生的?
根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。
r
v
an
2
=
2
w
r
an
=
根据牛顿第二定律可得加速度a的方向始终与合外力F的方向相同,并能求出加速度大小.
在光滑水平面上运动的小球
小球受力分析
O
G
FN
F拉
O
O
F拉
F拉
F拉
V
V
V
O
结论:物体做匀速圆周运动,合外力指向
圆心,且与______垂直
速度V
FN与G相平衡,所以合力为F拉.
向心力的特点
②向心力的作用:只改变线速度的方向(或产生向心加速度)
③向心力是根据力的作用效果来命名的,它不是具有确定性质的某种力。它可以是某一个力,或者是几个力的合力来提供。
①方向时刻发生变化(始终指向圆心且与速度方向垂直)
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,这个力叫做向心力(用Fn表示)。
几种常见的圆周运动
竖直方向:FT cosθ=mg
水平方向:F合=mg tanθ
竖直方向:Ff=G
水平方向:F合=FN
O'
ω
θ
O
l
m
FT
mg
F合
G
Ff
FN
几种常见的圆周运动
竖直方向:FN cosθ=mg
水平方向:F合=mg tanθ
竖直方向:FN cosθ=mg
水平方向:F合=mg tanθ
θ
O
R
ω
θ
θ
m
m
O
r
mg
FN
F合
mg
FN
F合
分析向心力来源的思路
3、进行受力分析,分析指向圆心方向的合力即向心力
2、确定圆周运动所在的平面,明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置
1、明确研究对象
向心力的大小与哪些物理量有关呢?
思考讨论
公式:Fn =mω2r
=mv2/r
=mr(2π/T)2
向心力跟哪些量有关系?是什么关系?
向心力的大小
F合=ma
an =
v2
r
一. 用向心力演示器验证
方法:控制变量法(F与m , r, ω)
1.F与m的关系
保持r、ω一定
保持m、ω一定
2.F与ω的关系
保持m、r一定
3.F与r的关系
m大,F也大
ω大,F也大
r大,F也大
两个验证实验
Fn = mω2r
思考
速度增