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1、,匀速圆周运动的向心力和向心加速度,一。 什么是向心力,【思维引导】 圆周运动是变速运动，因此圆周运动肯定有加速度，由牛顿运动定律知：物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。 那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？,【实验探究】 在下列圆周运动中，感受,【体验与交流】 1.小球做圆周运动时，你牵绳的手有什么感觉？ 2.如果突然松手，将会发生什么现象？ 3.小球在杯中做圆周运动时，你握杯的手有什么感觉？ 4.如果突然将杯子提开，将会发生什么现象？,【结论】 做匀速圆周运动的物体，一定需要沿半径指向圆心的力的作用。这个力称为“向心力”。常记为F向。,向心力向心力的来源,在转盘游戏中，如何保持身体的平衡
2、？,向心力向心力的来源,弯道跑技术,【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】,【说明】 向心力是按效果命名的力，它可以是某个力充当。,向心力的来源,小球在空中做匀速圆周运动,1.定义：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。,2.特点：方向始终与V垂直，指向圆心。,是变力,向心力,方向时刻发生变化，,注意：,例,1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或者是某个力的分力，或几个力的合力所提供。,2、向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力。,汽车在倾斜路面上转弯,【说明】 向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。,向心力向心力的来源,【
3、常见匀速圆周运动向心力的来源分析】,汽车在水平路面上转弯,【关于向心力的几点说明】,1.向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的合力，也可以是某个力，还可以是某个力的分力。在对物体进行受力分析时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。 2.向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的大小。 3.向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。 4.由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心。,向心力向心力的来源,【课堂练习】,请分析以下圆周运动的向心力的来源。,向心力向心力的来源,向心力向心力的大小,【实验探究】影响向心力大小的因素
4、,在小球质量m和旋转半径r不变的条件下，改变角速度，多次体验手的拉力； 在小球质量m和角速度不变的条件下，改变旋转半径r，多次体验手的拉力； 在旋转半径r和角速度不变的条件下，改变小球质量m，多次体验手的拉力；,【体验与交流】 角速度越大，手的拉力越大； 旋转半径r越大，手的拉力越大； 小球质量m越大，手的拉力越大。,二 向心力向心力的大小,向心力演示仪,【实验现象】 角速度相同，半径r相同，质量m越大，向心力越大； 角速度相同，质量m相同，半径r越大，向心力越大； 质量m相同，半径r相同，角速度越大，向心力越大；,控制变量法,玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动,几个典型的匀速圆周运动,卫 星 绕 地
5、 球 运 行,V,F,( b ),几个典型的匀速圆周运动,光滑桌面上转动的小球 -弹力,随圆盘匀速转动的物体 -摩擦力,卫星绕地球运动-万有引力,圆锥摆-重力和弹力的合力,向心力向心力的大小,【可以证明】 匀速圆周运动所需的向心力的大小为：,式中m是运动物体的质量，r是运动物体转动的半径，是转动的角速度。,式中v是物体圆周运动线速度的大小。,【讨论】 从 看，好象F 跟r成正比，从 看，好象F 跟r成反比。你如何认识这个问题？,向心力向心力的大小,【匀速圆周运动的加速度】,【说明】 匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定指向圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为向心加速度。 向心加速度
6、只描述速度的方向变化的快慢。 向心加速度是变量，其方向是不断变化的。,当,向心力向心力的大小,求汽车以速度v过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力？,【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,可见汽车的速度越大对桥的压力越小。,时汽车对桥的压力为零。,向心力向心力的大小,求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？,【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,可见汽车的速度越大对桥的压力越大。,例、小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度。,小球受力：,竖直向下的重力G,沿绳方向的拉力T,小球的向心力：,由T和G的合力提供,解：,L,小球做圆周运动的半径,由牛顿第二定律：,即：,
