向心力
引 入
新 课
例 题
小 结
作 业
复 习 提 问
什么是匀速圆周运动?
“匀速”的含义是什么?
那么物体所受的外力有何特点?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
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
看一看
向心力
小球受哪些力?合外力有何特点?
想一想
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。
七 向心力
看一看
O
G
FN
F
小球受力分析:
O
FN与G相抵消,所以合力为F
O
F
F
F
V
V
V
O
小球受力分析:
结论: 做匀速圆运动的小球,合外力指向圆心,
与速度V垂直
卫 星 绕 地 球 运 行
V
F
F
F
V
V
结论: 做匀速圆运动的卫星,合外力方向指向圆心(地心),与速度V垂直
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
一.向心力
方向时刻发生变化,
O
F
F
F
V
V
V
O
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。
为什么?
3.作用效果:
O
F
F
F
V
V
V
O
因为在运动方向上所受的合外力为0,这个方向上的加速度也为0,所以速度大小不变,只改变速度方向。
只改变V的方向,不改变V的大小
4.向心力大小:
(1)体验向心力的大小
猜想:向心力大小可能与 _________________ 有关
质量、
半径、
角速度
(2)演示实验:用向心力演示器演示
方法:控制变量法
1.F与m的关系
保持r、ω一定
保持r、m一定
2.F与r的关系
保持m、ω一定
3.F与ω的关系
m大,F也大
r大,F也大
ω大,F也大
结论: 向心力的大小F与物体质量m、圆
周半径r和角速度ω都有关系
根据 推导向心力的另一表达式
公式:
F=m rω2
加速度
介绍: 向心力演示仪
G
FN
小
球
静
止
手
推
档
板
介绍: 向心力演示仪
G
匀
速
圆
周
运
动
FN
F?
F
介绍: 向心力演示仪
(1)体验向心的大小
a:拉住绳的一端,让大橡皮塞尽量做匀速圆周运动,保持转动的半径不变,改变转动的快慢,体会绳的拉力与转动快慢的关系;
b:改变转动的半径,保持转动的快慢不变,体会绳的拉力与转动半径的关系;
c:用同样的半径和同样的转动快慢让小橡皮塞与大橡皮塞做匀速圆周运动,体会绳的拉力与质量的关系
作 业