研究匀速圆周运动运动的规律.ppt

2.2 研究匀速圆周运动运动的规律,提问：什么是匀速圆周运动? “匀速”的含义是什么？,讨论：那么物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？,匀速圆周运动是变速曲线运动,变速曲线运动,运动状态改变,一定受到外力,一定存在加速度,(1)图661中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向? (2)图6.62中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?,感知加速度的方向,结论：,做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心,问题：,“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”?,暂时不能，因为上面只研究了有限的实例还难以得出一般性的结论,讨论：,速度的变化量,1.如果初速度v1和末速度v2在 同一方向上，如何表示速度的变化量v?,（1）v1 v2 （如同乙）,3.如果初速度v1和末速度v2不 在同一直线上，如何表示速度的变化量v?,速度的变化量,速度的变化量v与初速度v1和末速度v2的关系：从同一点作出物体的在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v 2，从初速度矢量v1的末端作一个矢量v至末速度矢量v2的末端，所作的矢量v就等于速度的变化量。,向心加速度的方向,1、定义：,一：向心加速度,描述速度方向变化的快慢,做匀速圆周运动的物体具有沿半径指向圆心的加速度，这个加速度称为向心加速度（用a表示）,向心加速度的表达式,v不变时，a与r 成反比,不变时，a与r 成正比,设有一物体的线速度为100米每秒，运动的半径等于地球的半径，那么是否可以把这个物体的运动看成是水平上的匀速运动？为什么？,根据牛顿第二运动定律： F合 = M a 则有：,或,对力应该还有要求： 力的方向,熟悉这个力,1、由牛顿第二运动定律 F合 = M a 可知该力的方向：,与加速度方向一致,向心力,2、方向：总是指向圆心（变力） ，与速度方向垂直则其效果：,3、向心力是按照效果命名的力：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（可以由重力、弹力、摩擦力等提供）。,只改变速度的方向，不改变速度的大小。,1、定义：,二：向心力,在匀速圆周运动中，产生向心加速度的力叫做向心力（用F表示）,2、向心力的大小,或,只改变速度的方向，不改变速度的大小。,转动手柄,变速轮塔,变速轮塔,长槽,短槽,横臂挡板,弹簧测力套筒,标尺,向心力演示器,传动皮带,实验证明：向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度的平方成正比。,O,小钢球在桌面上做匀速圆周运动时的受力分析,结论： F支与G相抵消，所以合力为拉力F,请问，这个合力F的方向有何特点？与速度方向存在怎样的关系？,O,F,F,F,V,V,V,O,小钢球在桌面上做匀速圆周运动时合力与速度的分析,思考：合外力F的作用效果是什么？,卫星绕地球做匀速圆周运动,F,F,F,判断向心力的来源,1.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，请分别对它们做受力分析。,2.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们会受到沿圆周切线方向的力的作用吗？,F,F拉,G,F合,观察思考：,小物块相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动，分析小物块的受力情况：,G,FN,F向,f静,旋转秋千（一）,FT,r,旋转秋千（二）,r,请同学们总结向心力的来源：,针对训练1：下列关于做匀速圆周运动的物体的向心力的说法中，正确的是( ) A物体由于做匀速圆周运动产生了一个向心力 B物体所受的合力提供向心力 C向心力的方向始终指向圆心，所以它的方向 保持不变 D向心力是一个恒力,B,针对训练2：如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒保持相对静