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* 向心力与向心加速度 物体受到的合力与运动的关系如何？ 1、当物体受到的F合=0时，物体做 匀速直线运动。 2、当物体受到的F合与速度V在同一条直线上时，物体做 变速直线运动 3、当物体受到的F合与速度V不在同一直线上时，物体做 曲线运动 复习回顾： 这些物体为什么会做圆周运动？ 复习回顾 ： 圆周运动是变速曲线运动 运动状态（速度）改变 一定受到外力 一定存在加速度 3、若细线突然剪断，将会看到什么现象？ 2、合外力有何特点？ 思考与分析 1、小球受哪几个力的作用？ G FN F 小球受力分析： O FN与G相平衡，所以合力为F（绳子的拉力） 若细线突然剪断，小球将沿该点的切线方向飞出。 一、向心力 N G T G T N 1.向心力: 做圆周运动的物体，受到的始终指向圆心的合力称为向心力。 O F向 F向 v v v F向 2. 向心力方向：时刻指向圆心，始终与速度方向垂直。 注意： 向心力一定是变力！ 3.向心力作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。 注意：向心力不做功！ O 思考：下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ①人造地球卫星绕地球运动时； ②物块随圆筒一起做匀速圆周运动；（如图2） ③小球在水平面内运动；（如图3） ④玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；（如图4）（不计摩擦） ⑤使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。（如图5） 图2 （1）卫 星 绕 地 球 运 行 引力提供向心力 V F 4.向心力来源实例分析： 4、向心力来源实例分析 （2）弹力提供向心力 T F合 T G T1 T2 （3）圆锥摆运动：合力提供向心力 O O G 4.向心力来源实例分析 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动 4.向心力来源实例分析 （4）摩擦力提供向心力 4.向心力来源实例分析： 思考：向心力是按照性质还是按照作用效果命名的？ 2、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，或几个力的在半径方向的合力所提供。 1、向心力是根据力的作用效果来命名的， 不是性质的力,(也可以说不是实际存在的力)受力分析时不要重复考虑。 5、向心力的来源： ( b ) 思考：是不是所有的圆周运动的合外力都是向心力，都指向圆心呢？ 注意：匀速圆周运动的向心力就是物体受到的合外力； 非匀速圆周运动的向心力不是物体受到的合外力,而是由沿半径方向的合力所提供。 F G 猜想：向心力大小可能与 _________________ 因素有关 质量、 半径、 角速度 6、感受向心力的大小 （1）手握绳结A，每秒1周。感受绳子拉力大小。 （2）手握绳结B，每秒1周。感受绳子拉力大小。 （3）手握绳结A，每秒2周。感受绳子拉力大小。 （4）换一个物体，手握绳结A，每秒2周。感受绳子拉力大小。 7、演示实验：用向心力演示器演示 G N 小 球 静 止 介绍: 向心力演示仪 介绍: 向心力演示仪 手 推 档 板 8、决定向心力大小的因素探究 1、F与m的关系 保持r、ω一定 保持r、m一定 3、F与r的关系 保持m、ω一定 2、F与ω的关系 m越大，F越大 r越大，F越大 ω越大，F越大 向心力演示仪 ——控制变量法 根据r,ω,v,f,T的关系可知， Fn＝mrω2 Fn＝mrω2=mv2/r=mr4π2/T2 结论：精确的实验表明：物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。即： 小 结 一、 向心力： ⑴ 大小： ⑵ 方向： 始终沿半径指向圆心。时刻变化。 ⑶ 效果： F ⊥ V , 只负责改变速度方向不改变速度大小。 ⑷ 来源：某个力的分力或几个力的合力。 或：F=m v2 r F=mω2r （1）由牛顿第二定律我们知道，力决定加速度，那么向心加速度由谁产生？方向如何？ （3）怎样推导向心加速度的公式？ （2）加速度是描述速度变化快慢的物理量，那么向心加速度是描述什么的物理量？ 思考： 向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量。 向心加速度由向心力产生，据牛顿运动定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同， F合=F向= mω2r F合= m a 二、向心加速度 1、概念：向心力产生的加速度 2、方向：总是指向圆心，时刻变化是一个变加速度 3、意义：描述线速度方向变化快慢的物理量。 匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变加速运动 4、大小： 说明： 和 也适用于变速圆周运动(瞬时值) 1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）