向心力(T)

nullnull5.7 向心力【教学目标】【教学目标】 　　1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力。  　　2.理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。  　　3.知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。null 1．重点  　　 （1）理解向心力的概念和公式的建立。  　 （2）理解向心力的公式，并能用来进行计算。  　 （3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。 2．难点  　　 （1）向心力的来源。  　　 （2）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。nullnull轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。 nullOGFNF小球受力分析： OFN与G相抵消，所以合力为FnullOFFFVVVO小球受力分析： 做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，与速度V垂直null做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力，叫向心力。 方向始终与V垂直，指向圆心。只改变V的方向,不改变V的大小。4.向心力大小：Fn=mrω2是变力 1. 定义：2.方向特点：3.作用效果：一、向心力注意：向心力不是物体额外受到的一个力，物体做匀速圆周运动的向心力是由受到的合外力提供的nullnull验证：完成以下 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 :增大增大增大实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明：实验表明： 当m、r 一定时，F与 成正比 当m、  一定时，F与 r成正比 当r 、  一定时，F与 m成正比二、向心力的来源：二、向心力的来源： 物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力．说明:向心力不是物体除了重力、弹力、支持力等之外受到的力！它是从力的作用效果来命名的，它是效果力！可以是某个力或者某几个力的合力来提供的，所以在对物体进行受力分析时没有向心力的作用！ 匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例1: 小球在光滑桌面上绕半径为r 的圆周做匀速圆周运动rv匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例1: 小球在光滑桌面上绕半径为r 的圆周做匀速圆周运动 rvFNmgT 绳子拉力T提供向心力分析向心力来源的思路分析向心力来源的思路明确研究对象 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 进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例2匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例2mgfFNFN提供向心力匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例3匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例3mgFNf摩擦力f提供了向心力匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例4: 圆锥摆:rhθ 绳子拉力和重力的合力提供了向心力？如何验证 FN= mrω2是否等于F合？匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例5匀速圆周运动实例:匀速圆周运动实例:实例5mgFN支持力与重力的合力提供向心力三、变速圆周运动的向心力变速圆周运动：速度大小也发生变化的圆周运动物体所受的合力不指向圆心，分解为两个力Fτ、Fn （如图）这两个分力的作用效果是什么？Fτ改变速度的大小，Fn改变速度的方向三、变速圆周运动的向心力变速圆周运动变速圆周运动若做圆周运动的物体所受的合外力不沿半径方向，可以根据F合的作用效果将F合分解为两个互相垂直的分力： 跟圆周相切的 和指向圆心方向的 ，相切的分力产生的 ， 改变物体速度的 ，指向圆心的分力产生的 改变物体速度的 。 仅有向心加速度的运动是 ，同时具有切向加速度和向心加速度的圆周运动就是 。切向分力向心力加速度大小向心加速度方向匀速圆周运动变速圆周运动null匀速圆周运动变速圆周运动合外力全部提供向心力合外力部分提供向心力null 变速圆周运动的合外力并不指向圆心，即不是向心力；而沿半径指向圆心方向的法向合外力才是向心力。 例1 ：例1 ：如图6-7-2所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离 竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆 周运动，运动中小球所需向心力是（ ） A、绳的拉力 B、重力和绳拉力的合力 C、重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D、绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力null解析：本题考查向心力的有关知识。如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力作用，向心力是指向圆心方向的合外力。因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力。 四、一般曲线运动的研究方法：（P54）四、一般曲线运动的研究方法：（P54）把曲线分割为许多极短的小段，每一小段看做一圆弧，然后研究质点经过曲线上某位置的运动时应用圆周运动的方法进行分析。注：曲线的弯曲程度不同，表示物体经过这些位置时的轨道半径不同。nullA.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心 B.木块受到圆盘对它的摩擦力．方向指向圆盘中心 C.因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力 D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反 1.如图6.7—5所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么 ( )Bnull2：关于向心力说法中正确的是（ ） A、物体由于做圆周运动而产生了一个向心力； B、向心力不改变速度的大小； C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的； D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力Bnull 3.甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（ ） A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16Cnull 4.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（ ） A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小 C．物体所受弹力减小，摩擦力减小 D．物体所受弹力增大，摩擦力不变 Dnull 线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，当转速相同时．线长易断，还是线短易断?为什么? 如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动，系线碰钉子时钉子离重物越远线易断?还是离重物越近线易断?为什么? 线长易断，因为转速相同时，由向心力公式知，半径越大，所需向心力越大． 越近易断，因为线速度相同时，由向心力公式知，半径越小，所需向心力大． 五、小结：五、小结： Fn=mrω2或Ｆn=mv2/r 在匀速圆周运动中，合外力提供了物体所需的向心力．向心力（或向心加速度）大小不变，方向始终指向圆心（不断地变化）． 变速圆周圆周运动和一般曲线运动的研究方法null6.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动， 有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）A．球A的线速度必定大于球B的线速度 B．球A的角速度必定小于球B的角速度 C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力ABnull7.质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当杆在光滑水平面上绕O点做匀速转动时，如图所示， 求杆的OA段及AB段对球的拉力之比是多少? null8.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R。当圆台旋转时，则（ ） A．若A、B、C均未滑动， 则C的向心加速度最大 B．若A、B、C均未滑动， 则B的摩擦力最小 C．当圆台转速增大时， B比A先滑动 D．圆台转速增大时， C比B先滑动ABDnull6．7 问题与练习参考解答： 1.解：地球在太阳的引力作用下做匀速圆周运动，设引力为F；地球运动周期为 365×24×3600s=3.15×107s, r=1.5×1011m 根据牛顿第二运动定律得： F=m·4π2r/T2=3.58×1022N2.解：小球在漏斗壁上的受力如图6-19所示。小球受重力G、漏斗壁对小球的支持力FN的合力提供了小球做圆周运动的向心力。null3.解： （1）根据牛顿第二运动定律得：F=mω2r =0.16N （2）甲的意见是正确的。 静摩擦力的方向是与物体相对接触面运动的趋势方向相反。设想一下，如果在运动过程中，转盘突然变得光滑了，物体将沿轨迹切线方向滑动。这就如同在光滑的水平面上，一根细绳一端固定在竖直立柱上，一端系一小球，让小球做匀速圆周运动，突然剪断细绳一样，小球将沿轨迹切线方向飞出，这说明物体在随盘匀速转动的过程中，相对转盘有沿半径向外的运动趋势。null4.解：没小球的质量为m，钉子A与小球的距离为r，根据机械能守恒定律可知，小球从一定高度下落时，通过最低点的速度为定值，设为v。小球通过最低点时做半径为r的圆周运动，绳子的拉力FT和重力G的合力提供了向心力， 即：FT-G=m v2/r 得 FT=G+ m v2/r 在G、m、v一定的情况下，r越小，FT越大，即绳子承受的拉力越大，绳子越容易断。 null 5.答：汽车在行驶中速度越来越小，所以汽车在轨迹的切线方向做减速运动，切线方向所受合外力方向如图Fτ所示；同时汽车做曲线运动，必有向心加速度，向心力如图Fn所示。汽车所受合外力F为Fτ、Fn的合力，如图所示。是从M→N，丙图正确。 （左下图是加速时的）