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1、向心力与向心加速度向心力与向心加速度第二节授课人：罗培雄授课人：罗培雄晋江市南侨中学晋江市南侨中学地球公转地球围绕太阳转地球围绕太阳转飞车表演转盘上的滑块转盘上的滑块 这些物体为什么会这些物体为什么会做圆周运动？做圆周运动？（1）物体做曲线运动的条件是什么？）物体做曲线运动的条件是什么？合外力方向与运动方向不在同一直线上合外力方向与运动方向不在同一直线上（3 3）做圆周运动的物体）做圆周运动的物体受力受力有何特点？有何特点？想一想v0F合合一定是变力，一定是变力，且方向一定要变且方向一定要变（2）做曲线运动的物体，合外力方向的指）做曲线运动的物体，合外力方向的指向特点是什么？向特点是什么？指向
2、轨迹弯曲的内侧指向轨迹弯曲的内侧实验实验1 1：在光滑的水平桌面上：在光滑的水平桌面上，用绳拴住一个小球，绳，用绳拴住一个小球，绳的另一端固定在一枚图钉上，用手轻击小球，观察小的另一端固定在一枚图钉上，用手轻击小球，观察小球的运动。球的运动。思思 考考思考：思考：绳绷紧后小球受到绳绷紧后小球受到哪些力的作用？合外力有哪些力的作用？合外力有什么特点？什么特点？观察：观察：（1）绳绷紧前，小球做什么运动？为什么？）绳绷紧前，小球做什么运动？为什么？（2 2）绳绷紧后，小球做什么运动？）绳绷紧后，小球做什么运动？vO受力分析受力分析：O 结论结论：N N与与G G相抵消，所相抵消，所以合力为以合力为
3、F FNGF结论结论：做匀速圆周运动的物体，合外力做匀速圆周运动的物体，合外力方向指向圆心，与速度方向指向圆心，与速度V的方向垂直的方向垂直OFFFVVVO力与运动分析力与运动分析：俯视图俯视图匀速圆周运动匀速圆周运动只改变速度方向，使物体做圆周运动只改变速度方向，使物体做圆周运动结论结论：做非匀速圆周运动的物体，合做非匀速圆周运动的物体，合外力方向不指向圆心，但一定有一个外力方向不指向圆心，但一定有一个指向圆心的分力指向圆心的分力OFVO想一想如果物体做非匀速圆周运动，其受力如果物体做非匀速圆周运动，其受力情况又会怎样？情况又会怎样？F1F合合3.向心力的作用效果：向心力的作用效果：一、向心
4、力1.定义：做圆周运动的物体受到一个做圆周运动的物体受到一个始始终指向圆心的等效力终指向圆心的等效力的作用，我们把这的作用，我们把这个个等效力等效力叫做叫做向心力向心力；2.向心力的方向：向心力的方向：注：向心力始终不做功注：向心力始终不做功只改变速度的方向只改变速度的方向，不改变速度的大小，不改变速度的大小.始终始终指向圆心，指向圆心，始终始终与速度方向与速度方向垂直垂直（但方向不断变化）；（但方向不断变化）；注：向心力是按效果命名的力，不是新力注：向心力是按效果命名的力，不是新力小球受到哪些力的作用？小球受到哪些力的作用？想一想rOGF向F圆锥摆圆锥摆rOGF合F结论结论:向心力由拉力向心
5、力由拉力F和重力和重力G的合的合力提供力提供对小球受力分析时能不能说物体受到一个向心力?OONGF想一想结论：结论：不可以。但可以由其他力来产生不可以。但可以由其他力来产生 向心力的效果向心力的效果4、向心力是按效果命名的，受力分析时、向心力是按效果命名的，受力分析时不能不能单独作为力画出单独作为力画出5、向心力的、向心力的来源来源：（1）由某个力单独提供）由某个力单独提供（2）由几个力的合力提供）由几个力的合力提供（3）由某个力的分力提供）由某个力的分力提供模型1模型2模型1模型6模型4模型5模型3例题例题关于向心力的说法中正确的是关于向心力的说法中正确的是A.向心力是除物体所受重力、弹力以
6、及摩擦向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力力以外的一种新力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力向心力链球运动二、向心力的大小二、向心力的大小实验实验2：用细绳连接的钢球、木球各一个，拉住：用细绳连接的钢球、木球各一个，拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动。分别绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验。改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验。思考：向心力
7、的大小与哪些因素有关？思考：向心力的大小与哪些因素有关？向心力的大小与向心力的大小与m、r、有关。有关。感感 受受感受向心力介绍向心力演示器介绍向心力演示器1、构造：手柄、塔轮、长槽、短槽、弹簧、构造：手柄、塔轮、长槽、短槽、弹簧测力套筒、标尺等。测力套筒、标尺等。2、实验方法：、实验方法：控制变量法控制变量法实验过程r,一定m1=2 m2m,一定r1=2r2m，r一定 1=2/2F1=2F2F1=F2/4结论：（3）m,一定时，一定时，（2）m，r一定时，一定时，（1）r,一定时，一定时，即即：FrFmF2F1=2F2向心力的大小：向心力的大小：F=mr2F=mv2/r例例2：要使一个要使一
8、个3kg的物体，以的物体，以4m/s的速度在半的速度在半径径为为2m的的圆圆周上做匀速周上做匀速圆圆周运周运动动，要多大的向，要多大的向心力？心力？OONGF绳子拉力作为向心力绳子拉力作为向心力OONGF也可以说由也可以说由G、N、F的合力作为的合力作为向心力向心力 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动F向=F合=f木块做圆周运木块做圆周运动所需向心力：动所需向心力：由圆盘对木块由圆盘对木块的静摩擦力的静摩擦力 f 提供提供OGFNf小球受到哪些小球受到哪些力的作用？力的作用？向心力由什么向心力由什么力提供？力提供？想一想地球公转地球围绕太阳转地球围绕太阳转F万有引力万有引力圆锥摆圆锥摆rOGF合F结论结论:向心力由拉力向心力由拉力F和重力和重力G的合力提供的合力提供 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动rOF2FGF1 圆锥摆向心力由拉力的分力提供向心力由拉力的分力提供