2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度

1、匀速圆周运动的向心力和向心加速度郫县一中 思考：做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而沿着一个圆周运动呢？思考：以上三个物体做匀速圆周运动时：（1）它们会受到沿圆周切线方向的力的作用吗？（2）它们所受的合力是否改变速度的大小？（3）合力的方向与线速度的方向有什么关系？【思维引导】 圆周运动是变速运动，因此圆周运动肯定有加速度，由牛顿运动定律知：物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。 那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？【实验探究】 在下列圆周运动中，感受【体验与交流】 1.小球做圆周运动时，你牵绳的手有什么感觉？ 2.如果突然松手，将会发生什么现象？一、向心力1、做匀速圆周运动的物体，一定需要沿

2、半径指向圆心的力的作用。这个力称为“向心力”。常记为F向。弯道跑技术小球在空中做匀速圆周运动2、常见匀速圆周运动向心力的来源分析汽车在倾斜路面上转弯汽车在水平路面上转弯3、关于向心力的几点说明：（1）向心力是按效果命名的力 它可以是几个力的合力，也可以是某个力，还可以是某个力的分力。在对物体进行受力分析时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。 （2）向心力的作用效果 只改变圆周运动的方向，而不改变速度的大小。 （3）向心力是变力 向心力的方向时刻改变，故匀速圆周运动是变加速曲线运动。二、向心力的大小随堂实验体验圆周运动所需的向心力大小与哪些因素有关思考：如何使手感受到的就是向心力的

3、大小？圆周运动中运动的快慢是用什么物理量来表示的？我们比较容易观察和控制的是哪一种快慢？影响向心力大小的因素很多，我们要说明向心力大小不同是某一因素造成的，而不是其他因素造成的，该采用是什么实验方法？随堂实验：探究向心力大小与各相关因素的关系向心力大小F向与做圆周运动物体的质量m大小的关系向心力大小F向与圆周运动的半径大小r的关系向心力大小F向与圆周运动的快慢（线速度v、角速度）的关系向心力演示仪【实验现象】 角速度相同，半径r相同，质量m越大，向心力越大； 质量m相同，半径r相同，角速度越大，向心力越大； 角速度相同，质量m相同，半径r越大，向心力越大；控制变量法【可以证明】 匀速圆周运动所

4、需的向心力的大小为： 式中m是运动物体的质量，r是运动物体转动的半径，是转动的角速度。 式中v是物体圆周运动线速度的大小。【讨论】 从 看，好象F 跟r成正比，从 看，好象F 跟r成反比。你如何认识这个问题？向心力公式：三、匀速圆周运动的加速度【说明】 匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定指向圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为向心加速度。 向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。 向心加速度是变量，其方向是不断变化的。向心加速度公式：说明：向心力公式和向心加速度公式不仅对匀速圆周运动适用，对于变速圆周运动也是适用的。例1、关于向心力的说法中正确的是( )A.物体受到合外力指

5、向圆心时物体做匀速圆周运动B.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一个力或某一个力的分力D.向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体运动的快慢ABCD例2、关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，错误的是（ ） A由a= 可知，a与r成反比 B由a= 可知，a与r成正比 C由v= r 知，当恒定时V与r成正比 D由=2n 可知，与n成正比AB例3、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动的角速度=2rad/s,如果物体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求物体受到的静摩擦力大小.O例4、小球做圆锥摆运动时细绳长L，与竖直方向成角，求小球