§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6.6—1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2)图6.6—2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.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任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”圆心”??暂时不能,因为上面只研究了有限的实例.还暂时不能,因为上面只研究了有限的实例.还难以得出一般性的结论.难以得出一般性的结论.讨论:速度的变化量1.1.如果初速度如果初速度vv11和末速度和末速度vv22在在同一方向上,如何表示速度同一方向上,如何表示速度的变化量△的变化量△v?v?((11))vv11v>v22(如同乙)(如同乙)3.3.如果初速度如果初速度vv11和末速度和末速度vv22不不在同一直线上,如何表示速度的变在同一直线上,如何表示速度的变化量△化量△v?v?速度的变化量速度的变化量速度的变化量△速度的变化量△vv与初速度与初速度vv11和末速度和末速度vv22的关系:的关系:从同一点作出物体的在一段时间的始末两个速度从同一点作出物体的在一段时间的始末两个速度的矢量的矢量vv11和和vv22,从初速度矢量,从初速度矢量vv11的末端作一个的末端作一个矢量△矢量△vv至末速度矢量至末速度矢量vv22的末端,所作的矢量的末端,所作的矢量△△vv就等于速度的变化量。就等于速度的变化量。向心加速度的方向1、定义:做匀速圆周运动的物体具有做匀速圆周运动的物体具有沿半沿半径径指向圆心指向圆心的加速度,这个加速度称为的加速度,这个加速度称为向心向心加速度(用加速度(用aa表示)表示)向心加速度的表达式向心加速度的表达式a=v2ra=ω2ra=vωa=r4π2T2a=4π2f2r思考:思考:从公式看,向心加速度与半径成反从公式看,向心加速度与半径成反比;从公式看,向心加速度与半比;从公式看,向心加速度与半径成正比;这两个结论是否矛盾?径成正比;这两个结论是否矛盾?a=v2ra=rω2v不变时,a与r成反比ω不变时,a与r成正比设有一物体的线速度为设有一物体的线速度为100100米每秒,运动的半径等米每秒,运动的半径等于地球的半径,那么是否可于地球的半径,那么是否可以把这个物体的运动看成是以把这个物体的运动看成是水平上的匀速运动?为什么?水平上的匀速运动?为什么?思考根据牛顿第二运动定律:F合=Ma则有:2mrFrvmF2或需要这样大的力才能产生这样大的加速度对力应该还有要求:力的方向熟悉这个力1、由牛顿第二运动定律F合=Ma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:在在匀速圆周运动中,产生向心加匀速圆周运动中,产生向心加速度的力叫做向心力(用速度的力叫做向心力(用FF表示)表示)rmF2rvmF222、向心力的大小、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实验证明:向心力的大小跟物体的质量的质量mm、圆周半径、圆周半径rr和角速度和角速度ω的平方成正比。的平方成正比。O小小钢球钢球在桌面上做在桌面上做匀速圆周运动匀速圆周运动时的时的受力分析受力分析O结论:F支与G相抵消,所以合力为拉力FF支GF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?OFFFVVVO小小钢球钢球在桌面上做在桌面上做匀速圆周运动匀速圆周运动时时合合力与力与速度的速度的分析分析思考:合外力F的作用效果是什么?卫星...