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1、人教版必修人教版必修2第五章曲第五章曲线线运运动动第六第六节节向心力向心力知识点回顾1 1、如何理解匀速、如何理解匀速圆周运周运动是一种是一种变速运速运动？2 2 、匀速、匀速圆周运周运动 向心加速度是如何定向心加速度是如何定义的？其表达式是什么？其物理意的？其表达式是什么？其物理意义是是什么？什么？实例物体做物体做圆周运周运动一定受到力的作用一定受到力的作用vFvFvF人人 造造 卫 星星 绕 地地 球球 运运 行行向向心心力力及及其其特特点点定定义：做匀速：做匀速圆周运周运动的物体一定受到一个的物体一定受到一个指向指向圆心的合力心的合力，这个合力叫做向心力。个合力叫做向心力。 方向方向时刻
2、刻发生生变化（始化（始终指向指向圆心且与速心且与速度方向垂直）度方向垂直） 向心力的作用：向心力的作用：只改只改变线速度的方向不速度的方向不改改变速度大小速度大小 向心力是根据力的作用向心力是根据力的作用效果效果来来命名命名的，的，它可以是某一个力，或者是几个力的合力它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。来提供。受力分析受力分析时, 不能不能多出一个向心力。多出一个向心力。公式：公式：Fn = mr2 向心力的大小向心力的大小= mv= mv2 /r= mr(2/T)2实验：用：用圆锥摆粗略粗略验证向心力的表达式向心力的表达式小球受到哪些力的作用？小球受到哪些力的作用？向心力由什么力提供
3、？向心力由什么力提供？想一想rOGF合F结论: :向心力由拉力向心力由拉力F和重力和重力G的的合力提供合力提供实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1、实验的基本原理？从运动的角度求得Fn ；从受力的角度求得F合 ；将Fn 和F合 进行比较2、实验需要的器材？钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺rOOlhFTGF合3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？F合mg tan小球所需向心力Fn=mr v2rm？r？v？m、r、转n圈数所用时间t、lO O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栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运周运动。小球向心力的。小球向心力的来源？来源？G G
4、F 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F FN N、小球的重力、小球的重力G G、绳子子的拉力的合力提供。的拉力的合力提供。匀速匀速圆周运周运动实例分析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物体相物体相对转盘静止，随静止，随盘做匀速做匀速圆周运周运动F F向向= F= F合合= F= Ff f由小球受到的重力、支持力、由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。静摩擦力三个力的合力提供。即即圆盘对木木块的静摩擦力的静摩擦力F Ff f O OG GF FN NF Ff f小球向心力的来源小球向心力的来源? ?匀速匀速圆
5、周运周运动实例分析例分析向心力的来源向心力的来源G GF Ff fF FN N讨论：物：物块随着随着圆桶一起匀速桶一起匀速转动时，物，物块的受力？物的受力？物块向心向心力的来源力的来源? ?物物块做匀速做匀速圆周运周运动时，合力提供向心力，即桶，合力提供向心力，即桶对物物块的支持力。的支持力。匀速匀速圆周运周运动实例分析例分析向心力的来源向心力的来源OORmmOrmgFNF合合mgFNF合合F合合mg tan竖直方向直方向:FN cosmg水平方向水平方向:F合合=m2r竖直方向：直方向：FN cosmg水平方向：水平方向：F合合=m2 R sin沿光滑漏斗或碗内壁做沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运
6、周运动的小球的小球总结：向心力是根据效果命名的力，并不是一种向心力是根据效果命名的力，并不是一种 新的性新的性质的力的力。向心力的来源：可以是重力、向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力、摩擦 力等各种性力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。可以是某个力的分力。 物体做匀速物体做匀速圆周运周运动时，由合力提供向心力。，由合力提供向心力。 向心力不是物体真向心力不是物体真实受到的一个力，不受到的一个力，不能能说物体受到向心力的作用物体受到向心力的作用 ，只能，只能说某个力某个力或某几个力提供了向心力。或某几个力提供了向心力。变速速圆周运周运动和
7、一般曲和一般曲线运运动 变速速圆周运周运动的合外力也指向的合外力也指向圆心心吗？ 变速速圆周运周运动的速度大小是怎么改的速度大小是怎么改变的？的？ 怎么分析研究一般的曲怎么分析研究一般的曲线运运动？做做变速速圆周运周运动的物体所受的力的物体所受的力FFnFtF Ft t 切向分力，它切向分力，它产生切向加速度，改生切向加速度，改变速度的大小速度的大小. .F Fn n 向心分力，它向心分力，它产生向心加速度，改生向心加速度，改变速度的方向速度的方向. .结论同同时具有向心加速度和切向加速度的具有向心加速度和切向加速度的圆周运周运动就就是是变速速圆周运周运动 ，匀速匀速圆周运周运动切向加速度切向
8、加速度为零。零。加速变速圆周 把一般曲把一般曲线分割分割为许多极短的小段，每一段多极短的小段，每一段都可以看作都可以看作为一小段一小段圆弧，而弧，而这些些圆弧的弯曲程弧的弯曲程度不一度不一样，表明它，表明它们具有不同的曲率半径。在注具有不同的曲率半径。在注意到意到这点区点区别之后，分析之后，分析质点点经过曲曲线上某位置上某位置的运的运动时，就可以采用，就可以采用圆周运周运动的分析方法的分析方法对一一般曲般曲线运运动进行行处理了。理了。r r1 1r r2 2 处理一般曲理一般曲线运运动的方法：的方法：匀速匀速圆周运周运动：变速速圆周运周运动：F向向是F合合的指向圆心方向的分力Fn 向心力的来源
9、：可以是重力、向心力的来源：可以是重力、弹力、摩力、摩擦力等各种性擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合的力，也可以是几个力的合力，力，还可以是某个力的分力。可以是某个力的分力。 物体做匀速物体做匀速圆周运周运动时，由合力提供向，由合力提供向心力。心力。小结小结3 3、向心力的大小、向心力的大小2 2、向心力的作用效果：、向心力的作用效果：1 1、向心力的方向：向心力的方向：4 4、变速速圆周运周运动中的合力并非向心力中的合力并非向心力Fn= =m v2rFn= =m r2Fn = =m r 42T 2在匀速在匀速圆周运周运动中合力充当向心力中合力充当向心力指向指向圆心心改改变速度的方向速度的
10、方向 1 1、关于向心力、关于向心力说法中正确的是（法中正确的是（ ）A A、物体由于做、物体由于做圆周运周运动而而产生的力叫向心力；生的力叫向心力；B B、向心力不改、向心力不改变速度的大小；速度的大小；C C、做匀速、做匀速圆周运周运动的的物体所受向心力是不的的物体所受向心力是不变的；的；D D、向心力是除物体所受重力、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力力以及摩擦力以外的一种新的力以外的一种新的力B B 课堂堂练习2 2、用、用细线拴住一球做匀速拴住一球做匀速圆周运周运动，下列，下列说法中正确的是（法中正确的是（ ）A.A.在在线速度一定情况下，速度一定情况下，线越越长越易断越易断B.
11、B.在在线速度一定情况下，速度一定情况下，线越短越易断越短越易断C.C.在角速度一定情况下，在角速度一定情况下，线越越长越易断越易断D.D.在角速度一定情况下，在角速度一定情况下，线越短越易断越短越易断BC3 3、在在光光滑滑的的横横杆杆上上穿穿着着两两质量量不不同同的的两两个个小小球球，小小球球用用细线连接接起起来来，当当转台台匀匀速速转动时，下下列列说法正确的是法正确的是( )( )A A两小球速率必相等两小球速率必相等B B两小球角速度必相等两小球角速度必相等C C两小球加速度必相等两小球加速度必相等D D两小球到两小球到转轴距离与其距离与其质量成反比量成反比 BD 4、甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为12,转动半径之比为12,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（ ）A.14 B.23 C.49 D.916C5、如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）解析：小橡皮受力分析如图。小橡皮恰不下落时，有： Ff=mg其中：Ff=FN而由向心力公式： FN=m2r解以上各式得：GFfFN
