高中物理高一年級必修第二冊第3章第2節(jié)《科學(xué)探究：向心力》

復(fù)習(xí)回顧圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動非勻速圓周運(yùn)動變速曲線運(yùn)動運(yùn)動狀態(tài)（速度）改變加速度（合外力）一定不為零那么勻速圓周運(yùn)動物體所受的合外力有何特點(diǎn)？小實(shí)驗(yàn)1、感受一下，手受到什么樣的力？小球受力是怎樣的？2、若小球轉(zhuǎn)動過程中，突然松開繩子，會發(fā)生什么現(xiàn)象？OGNF對小球受力分析：

O豎直方向N與G平衡，所以合力為FOFFFVVVO結(jié)論：物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，其合外力指向圓心，且與速度V垂直3.作用效果：

只改變速度的方向，不改變速度的大小.一、向心力1.定義：做圓周運(yùn)動的物體受到一個(gè)始終指向圓心的力的作用，這個(gè)力叫做向心力；2.方向：與速度方向垂直，始終指向圓心；向心力是根據(jù)效果命名的力,不是物體真實(shí)受到的力,受力分析時(shí)不需要分析向心力,只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力.幾種常見的勻速圓周運(yùn)動物體的受力

幾種常見的勻速圓周運(yùn)動物體的受力

FNmgf

轉(zhuǎn)盤幾種常見的勻速圓周運(yùn)動物體的受力

幾種常見的勻速圓周運(yùn)動物體的受力

圓錐擺OθO'FTmgF合

4、向心力的來源：

(1)向心力通常由某一個(gè)力，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力合力所提供。(2)物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，向心力是由合外力提供的，即勻圓運(yùn)動物體的合外力一定指向其圓運(yùn)動的圓心。OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圓周運(yùn)動速度減小的圓周運(yùn)動如果沿圓周運(yùn)動的物體所受的合力不指向圓心，還能做勻速圓周運(yùn)動嗎？當(dāng)沿圓周運(yùn)動的物體所受的合力不指向圓心時(shí)，物體做變速圓周運(yùn)動。切向力Ft

：垂直半徑方向的合力向心力Fn：沿著半徑（或指向圓心）的合力改變速度的大小改變速度的方向

4、向心力的來源：

(1)向心力通常由某一個(gè)力，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的合力所提供。(2)物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，向心力是由合外力提供的，即勻圓運(yùn)動的物體的合外力一定指向其圓運(yùn)動的圓心。(3)物體做非勻速圓周運(yùn)動時(shí)，向心力由沿半徑方向的合力提供。二、向心力的大小

在物理學(xué)中，我們認(rèn)識物理量時(shí)可以先定性了解，然后再探究它與不同物理量之間的定量關(guān)系。感受向心力，猜測向心力的大小與哪些因素有關(guān)結(jié)論：向心力的大小與質(zhì)量、半徑以及轉(zhuǎn)動的快慢有關(guān)mr

ω實(shí)驗(yàn)：探究向心力大小與m、r、ω的關(guān)系控制變量法保持r、ω相同m1：m2=1：3F1：F2=1：3F∝m保持m、r相同

ω1：ω2=3：2F1：F2=9：4F∝ω2保持m、ω相同r1：r2=1：2F1：F2=1：2F∝rF=mω2r二、向心力的大小

更加精確的實(shí)驗(yàn)表明：物體做圓周運(yùn)動需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。即：F向＝mω2r根據(jù)r、ω、v、T的關(guān)系可知，實(shí)例分析1小球?yàn)槭裁床粫粝聛?？ωGfFN物塊隨圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動實(shí)例分析1空杯移球?qū)嵗治?小球沿光滑杯子內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動ωF合θθmOrmgN實(shí)例分析2三、向心加速度3.大?。?.定義：做圓周運(yùn)動的物體受到向心力的作用，由向心力產(chǎn)生的加速度叫做向心加速度；2.方向：與向心力方向一致，始終垂直于速度方向指向圓心；由F向=ma向可得：1.(多選)關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，下列說法中正確的是()A.它們的方向都是沿半徑指向地心B.它們的方向都在平行于赤道的平面內(nèi)指向地軸C.北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D.北京的向心加速度比廣州的向心加速度小

BD

由于北京的地理緯度比廣州的大，故北京的半徑比廣州的小，兩地隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由向心加速度為a＝ω2r，因此北京隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度比廣州的小，D正確，C錯(cuò)誤?！窘馕觥?1)對物塊，靜摩擦力提供向心力，由向心力公式得：

f＝F向＝mω12r＝1.6N，方向沿半徑指向圓心。(2)欲使物塊與圓盤間不發(fā)生相對滑動，物塊做圓周運(yùn)動所需的向心力不能大于最大靜摩擦力，所以有