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(共20张PPT)
圆周运动—力与运动特征
观看航天员王亚平演示太空“单摆”运动
匀速圆周运动模型
O
A
vD
vC
vB
速度方向时刻变化
有加速度；即加速度不为0
加速度的定义式
Δv
v1
用矢量图表示速度变化量
v2
v1
v2
Δv
曲线运动中的速度的变化量：
v1
v2
Δv
v2
v1
一、从运动学分析向心加速度方向
如何表示速度变化量
情景一：以光滑水平面内的绳球模型为例，如图所示小球在水平面内做匀速圆周运动。
O
A
B
B
vA
vB
B
vB
B
vB
B
vB
VA
VB
Δv
VA
数形结合-确定方向
分析作图，探索发现
当Δt不断减小，请分别用矢量图画出A到B过程的速度变化量Δv（夹角是多少）？
Δv方向与vA方向夹角
vA
vA
vA
O
A
B
vB
Δv
B
vB
Δv
B
vB
B
vA
vA
Δv
vB
Δv
vA
数形结合-确定方向
vA
Δv
vB
做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心．这个加速度称为向心加速度．
1、方向指向圆心.
2、意义：反映速度方向改变快慢的物理量。
向心加速度方向
二、从运动学分析向心加速度大小
数理推导-确定大小
分组作图，探索发现（已知v,r)
加速度大小（保留两位小数）
O
B
A
vA
vB
vA
Δv
用辅助圆法推导匀速圆周运动向心加速度大小
数理推导-确定大小
C
D
结合线速度和角速度关系式，推导向心加速度的表达式：
1. 匀速圆周运动的向心加速度：
2. 用ω 和 r 来表示向心加速度：
3. 请用 v 和ω 来表示向心加速度：
4. 请用 T 和 r 来表示向心加速度：
5. 请用 n ( f )和 r 来表示向心加速度：
对向心加速度的深度理解
从公式 an=看，线速度一定时，向心加速度与半径成反比;
从公式an=看，角速度一定时，向心加速度与半径成正比。
自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C、如图 6.3-2所示。其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点造用于“向心加速度与半径成反比” 给出解释。
离心运动-观察物体到圆心的距离
三、向心力的来源
ω
O
G
FN
Ff
G
Ff
FN
ω
F向= F合= Ff
F向= F合= FN
向心力方向
θ
ω
θ
m
O
r
mg
FN
F合
O'
O
R
θ
ω
m
mg
FN
F合
F向=F合＝mg tanθ
三、向心力的来源
向心力方向
三、向心力的来源
向心力方向
向心力的方向
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个合力叫做向心力。
①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）
②向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小
③向心力是根据力的作用效果来命名的。
归纳总结
⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
⑵向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。
Fn=F合
F合=ma
推导：
四、向心力的大小
小明坐在水平转盘上，与转盘一起做匀速圆周运动。关于小明的运动状态和受力情况，下列说法正确的是(　　)
A.角速度不变 B.线速度不变
C.向心加速度不变 D.所受合力为零
A
应用
匀速圆周运动
向心加速度
受力情况
牛顿运动定律
运动学公式
加速度定义
an =
v2
r
an = ω2r
an = r
4π2
T 2
方向时刻指向圆心
课堂小结

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