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1、 第七节： 向心力学习目标学习目标1 1、知道什么是向心力，理解匀速圆周运动的、知道什么是向心力，理解匀速圆周运动的向心力大小不变，方向总是指向圆心向心力大小不变，方向总是指向圆心2 2、知道匀速圆周运动的向心力公式，会解答、知道匀速圆周运动的向心力公式，会解答有关问题有关问题 .（1 1）做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点）做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。？写出向心加速度的公式。（2 2）做匀速圆周运动的物体的受力有什么特点？）做匀速圆周运动的物体的受力有什么特点？复习回顾复习回顾 做做匀速匀速圆周运动的物体合力圆周运动的物体合力指向圆心指向圆心由牛顿第二定
2、律得：F合=ma.2、方向：、方向：1、定义：、定义：一、向心力一、向心力 做做匀速圆周运动匀速圆周运动的物体受到的合外力的物体受到的合外力指向圆心的，这个力叫做指向圆心的，这个力叫做向心力向心力。总指向总指向圆心圆心，与速度，与速度垂直垂直，方向，方向不断不断变化。变化。3、大小：、大小：只改变只改变速度的方向，速度的方向，不改变不改变速度的大小。速度的大小。.实验：实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1.实验原理实验原理F F合合=mgtan=mgtanrOGFF合F Fn n=m=m2 2r r问题讨论问题讨论 1、如何测量、如何测量tan?2、如何测量、如
3、何测量？ 3、如何测量半径、如何测量半径r？.2.测量问题测量问题小球质量小球质量匀速圆周运动周期匀速圆周运动周期悬挂点到圆心竖直高度悬挂点到圆心竖直高度 天平天平秒表秒表刻度尺刻度尺匀速圆周运动半径匀速圆周运动半径刻度尺刻度尺问题讨论问题讨论 1、本实验是否一定要测量小球质量与圆周半径、本实验是否一定要测量小球质量与圆周半径 2、如何测出悬点与球心的竖直高度？、如何测出悬点与球心的竖直高度？.物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动F F向向= F= F合合= F= Ff f由小球受到的重
4、力、支持力、由小球受到的重力、支持力、由小球受到的重力、支持力、由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的静摩擦力三个力的静摩擦力三个力的静摩擦力三个力的合力提供合力提供合力提供合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力即圆盘对木块的静摩擦力即圆盘对木块的静摩擦力即圆盘对木块的静摩擦力F F F Ff f f f O O O OG GN NF Ff f小球向心力的来源小球向心力的来源小球向心力的来源小球向心力的来源? ? ? ?匀速圆周运动实例分析匀速圆周运动实例分析向心力的来源向心力的来源.1 1、如如图图所所示示，转转台台上上的的人人和和物物体体一一起起随随转转台台做做匀匀速速圆圆周周运运动动，则则
5、下下列列关关于于人人的的受受力力情情况况说说法法正正确确的是的是( () )A A受重力、支持力和向心力受重力、支持力和向心力B B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C C受重力、支持力、摩擦力和向心力受重力、支持力、摩擦力和向心力D D受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力.O O小球受力分析：小球受力分析：小球受力分析：小球受力分析：轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀
6、速圆周运动。小球向心力的来源？来源？来源？来源？O OG GF FN NF F 向心力由小球受到的桌面支持力向心力由小球受到的桌面支持力向心力由小球受到的桌面支持力向心力由小球受到的桌面支持力F F F FN N N N、小球的重力、小球的重力、小球的重力、小球的重力G G G G、绳子、绳子、绳子、绳子的拉力的的拉力的的拉力的的拉力的合力提供。合力提供。合力提供。合力提供。匀速圆周运动实例分析匀速圆周运动实例分析向心力的来源向心力的来源F F向向= F= F合合= F= F.2 2、用细线拴住一球在光滑水平面内做匀速圆用细线拴住一球在光滑水平面内做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（周运动，下
7、列说法中正确的是（ ）A.A.在线速度一定情况下，线越长越易断在线速度一定情况下，线越长越易断B.B.在线速度一定情况下，线越短越易断在线速度一定情况下，线越短越易断C.C.在角速度一定情况下，线越长越易断在角速度一定情况下，线越长越易断D.D.在角速度一定情况下，线越短越易断在角速度一定情况下，线越短越易断BC.G GF Ff fF FN N讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源力的来源力的来源力的来源? ?
8、 ? ?物块做匀速圆周运动时，物块做匀速圆周运动时，物块做匀速圆周运动时，物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力合力提供向心力合力提供向心力合力提供向心力，即桶对物块的支，即桶对物块的支，即桶对物块的支，即桶对物块的支持力。持力。持力。持力。匀速圆周运动实例分析匀速圆周运动实例分析向心力的来源向心力的来源.mOrmgNF合合F F合合mg tanmg tan竖直方向竖直方向:N cosmg水平方向水平方向:F合合=m2r3.3.沿光滑漏斗或碗内壁做匀速圆周运动的小球沿光滑漏斗或碗内壁做匀速圆周运动的小球.4.4.关于向心力说法中正确的是（关于向心力说法中正确的是（ ）B BA A、物体由于做圆周
9、运动而产生的力叫向心力；、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B B、向心力不改变速度的大小；、向心力不改变速度的大小；C C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；D D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以、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。外的一种新的力。.总结总结向心力是根据向心力是根据效果效果命名的力，并不是一种新的性命名的力，并不是一种新的性质的力质的力。向心力的向心力的来源来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的种性质的力，也可以是几个力的合力合力，还可
10、以是某还可以是某个力的个力的分力分力。 物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。（3 3）向心力不是物体真实受到的一个力，不能说）向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用物体受到向心力的作用 ，只能说某个力或某几个，只能说某个力或某几个力提供了向心力。力提供了向心力。.三、变速圆周运动和一般曲线运动三、变速圆周运动和一般曲线运动（1 1）变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？）变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？（2 2）变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？）变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？（3 3） 怎么分析研究一般的曲线运动？怎么分析
11、研究一般的曲线运动？.FOFnFt at改变速度的大小改变速度的大小改变速度的方向改变速度的方向FnFt ana a起着改变速起着改变速度大小、方度大小、方向的作用向的作用.例例、一一辆辆汽汽车车在在水水平平公公路路上上转转弯弯，沿沿曲曲线线由由M M向向N N行行驶驶，速速度度逐逐渐渐增增加加选选项项图图中中分分别别画画出出了了汽汽车车转转弯弯时时所所受受合合力力F F的的四四种种方方向向，你你认认为为下下列列选选项项中中正确的是正确的是. 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法对一的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。般曲线运动进行处理了。r r1 1r r2 22 2、处理一般曲线运动的方法：、处理一般曲线运动的方法：.
