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第五章 曲线运动 第六节 向心力 匀速圆周运动的加速度 1.方向： 2.向心加速度的大小 ----向心加速度 4.匀速圆周运动的性质： 是变速运动， 是变加速（度）运动 总是与其速度方向垂直，并指向圆心 复习提问： 3.向心加速度的物理意义： 描述速度（方向）变化快慢 向心力是变力。 特别说明： 。它可以是一个力，也可以是几个力的合力，也可以是某一个力的分力。 所以，受力分析中不能说物体受重力、支持力、拉力和向心力 一.匀速圆周运动的合外力 1.方向： 2.大小： 时刻指向圆心 3.向心力的作用效果： 思考题：向心力是恒力？还是变力？为什么？ F合=ma F向=F合=ma向=… … 结论：向心力的大小虽然不变化，但向心力的方向时刻在变化，所以， ---向心力 不改变速度的大小，只改变速度的方向。 向心力是效果力 二实验：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、画有同心圆的白纸、天平、秒表、直尺 r O O θ l h FT G F合 3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？ F合＝mg tanθ 小球所需向心力 Fn=m v2 r m？r？v？θ？ m、r、转n圈数所用时间t、h 注意事项 r O O θ l h 1、h 并不等于纸面距悬点的高度 2、小球与纸面不能接触 3、测 t 时不能太久 4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动 实验数据记录 实验次数 运动角度求向心力Fn 受力角度求合力F合 半径r/m 转__圈时间t/s 线速度v/m·s-1 向心力Fn/N 高度h/m 正切值tanθ 合力F合/ N 1 2 3 4 5 三.向心力方程的应用 F向=F合=ma向 1.向心力方程 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ 人造地球卫星绕地球运动时； 万有引力 mg F 实例分析：寻找向心力的来源？ 1.天体的圆周运动： 2.光滑水平面上用绳拉小球做匀速圆周运动 N F 判断向心力 图2 下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ③小球在水平面内运动； G T F θ 小球重力和绳拉力的合力 F 《新课堂》32页【变式训练】 ω mg f N 结论：角速度增大时，摩擦力不变，弹力增大 小结 分析向心力来源的思路 1.明确研究对象 2.确定圆周运动所在的平面，明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置 3.进行受力分析，分析指向圆心方向的合力即向心力。 向心力是根据力的作用效果来命名的一种力，通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或某个力的分力，或几个力的合力所提供，受力分析时与以前同，不分析向心力， mg F F B A A球向心力来源？ B球受力特点？ 两球靠什么联系起来？ 绳的拉力 平衡力作用 绳对A、B的拉力 A B FA B FA FB A球向心力来源？ B球向心力来源？ 轻杆对A球的拉力 B球两端轻杆对B球的拉力 A、B两球具有相同的物理量是什么？ 角速度 A B FA B FA FB 关于向心力说法中正确的是（ D ） A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力； B、向心力不改变速度的大小； C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的； D、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 E、只要作圆周运动都需要向心力 B 练习 在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，下列说法正确的是( ) A．两小球速率必相等 B．两小球角速度必相等 C．两小球加速度必相等 D．两小球到转轴距离与其质量成反比 练习 BD 做变速圆周运动的物体所受的力 F Fn Ft Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向. 加速 变速圆周 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.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.注意到这点区别之后，在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进行处理了. r1 r2 处理一般