【物理】科学探究：向心力课件-2025-2026学年高一下学期物理鲁科版必修第二册

第三章

圆周运动第2节

科学探究：向心力吸管随圆筒转动时为什么不会下落？（1）用手指沿小球与固定点连线的垂直方向轻轻弹击小球，在细绳未伸直前，小球做什么运动？（2）用手指弹击小球，方向同上，加大弹击力量，使小球运动过程中细绳伸直。细绳伸直后，小球做什么运动？抛体运动圆周运动1.分析绳伸直后，拴线小球为什么能做圆周运动？2.分析绳伸直后迫使小球做圆周运动的力的方向有什么特点？GNF小球在桌面上做圆周运动时，受到三个力的作用，即重力G、桌面支持力N和绳子的拉力F，合力就是绳子的拉力F。虽然拉力的方向时刻在改变，但它始终指向圆心，这就是小球做圆周运动的原因。2.方向：总是沿着半径指向圆心。方向时刻改变,因此向心力是变力。3.作用：只改变速度方向，不改变速度大小。

物体做匀速圆周运动的条件：合力大小不变，方向始终指向圆心。1.定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。一、向心力你知道向心力是怎么来的吗？空中飞椅游戏中飞椅与人的向心力来源？θθmg

F合空中飞椅游戏中飞椅与人的向心力是合力OθO'FTmgF合1.圆锥摆模型如何理解向心力的来源？理解一：拉力和重力的合力理解二：拉力在水平方向的分力物块随着圆桶一起匀速转动时，物块向心力的来源?GFfFNω2.滚筒洗衣机中物体随滚筒一起匀速转动F合＝FN

=

Fn

物体所受重力、摩擦力和支持力的合力充当向心力。(桶对物块的支持力提供向心力。)地球对月球的引力使地球做匀速圆周运动月球绕地球公转的向心力来源？vF4.向心力的来源：向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。5.关于向心力的几点说明（1）向心力是根据作用效果命名的，并不是一种新的性质的力。（2）向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用，只能说某个力或某几个力提供了向心力。受力分析时绝对不能出现向心力。做一做实验器材：绳子、小沙袋向心力的大小与ω(v)、m、r有关猜想在绳子的一端拴一个小沙袋，另一端握在手中，将手举过头顶，使沙袋在水平面内做圆周运动。沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。二、探究影响向心力大小的因素感受向心力猜想：向心力大小可能与_______________________________有关物体质量、轨道半径、运动快慢探究向心力大小的表达式1.体验向心力的大小2.演示实验：用向心力演示器演示3.实验器材：向心力演示器匀速转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。挡板对小球的作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球挤压挡板的力使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从标尺上读出，该读数即显示了向心力的大小。4.结构及原理5.实验过程6.实验方法:控制变量法（1）F与m的关系保持r、ω一定（3）F与ω的关系保持m、r一定（2）F与r的关系保持ω

、m一定7.实验结论:物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。

三、向心加速度1．向心加速度的物理意义向心加速度是描述速度方向改变快慢的物理量。向心加速度由于速度的方向改变而产生，线速度的方向变化的快慢决定了向心加速度的大小。2．向心加速度的几种表达式

做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度；二是切向加速度，切向加速度改变速度的大小。因此一般情况下，物体做圆周运动的加速度方向不一定指向圆心。4.思考讨论：变速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系？avatan1.下列关于向心力的说法中正确的是

()A.

做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用B.

向心力和重力、弹力一样，是性质力C.

做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.

做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力C

B3.如图所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径。已知r2＝2r1，r3＝1.5r1、A、B、C分别是三个轮边缘上的点，则A、B、C三点的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)(

)A．1∶2∶3

B．2∶4∶3C．8∶4∶3 D．3∶6∶