圆周运动的向心力

关于圆周运动的向心力第1页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三

向心力——向心力的来源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？在下列圆周运动中，感受……第2页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三【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？

3.小球在杯中做圆周运动时，你握杯的手有什么感觉？

4.如果突然将杯子提开，将会发生什么现象？【结论】

做匀速圆周运动的物体，一定需要沿半径指向圆心的力的作用。这个力称为“向心力”。常记为F向。

向心力——向心力的来源第3页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三弯道跑技术【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】【说明】

向心力是按效果命名的力，它可以是某个力充当。向心力的来源小球在空中做匀速圆周运动第4页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三汽车在倾斜路面上转弯

向心力——向心力的来源【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】汽车在水平路面上转弯第5页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三

玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动几个典型的匀速圆周运动第6页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三卫星绕地球运行VF(b)几个典型的匀速圆周运动第7页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力，叫向心力。

2.特点：方向始终与V垂直，指向圆心。是变力向心力方向时刻发生变化，OFFFVVVO注意：例1、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，或几个力的合力所提供。2、向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力。第8页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三【关于向心力的几点说明】1.向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的合力，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。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。4.由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心。

向心力——向心力的来源第9页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三【课堂练习】请分析以下圆周运动的向心力的来源。

向心力——向心力的来源第10页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三光滑桌面上转动的小球---弹力随圆盘匀速转动的物体-----摩擦力卫星绕地球运动---万有引力圆锥摆---重力和弹力的合力第11页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？

向心力——向心力的来源第12页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三【实验探究】影响向心力大小的因素⑴在小球质量m和旋转半径r不变的条件下，改变角速度ω，多次体验手的拉力；⑵在小球质量m和角速度ω不变的条件下，改变旋转半径r，多次体验手的拉力；⑶在旋转半径r和角速度ω不变的条件下，改变小球质量m，多次体验手的拉力；【体验与交流】⑴角速度ω越大，手的拉力越大；⑵旋转半径r越大，手的拉力越大；⑶小球质量m越大，手的拉力越大。第2节向心力——向心力的大小第13页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三

向心力——向心力的大小向心力演示仪【实验现象】⑴角速度ω相同，半径r相同，质量m越大，向心力越大；⑵角速度ω相同，质量m相同，半径r越大，向心力越大；⑶质量m相同，半径r相同，角速度ω越大，向心力越大；——控制变量法第14页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三【可以证明】

匀速圆周运动所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，ω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？第2节向心力——向心力的大小第15页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三第2节向心力——向心力的大小【匀速圆周运动的加速度】【说明】

⑴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。⑵向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。

⑶向心加速度是变量，其方向是不断变化的。第16页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三当

向心力——向心力的大小求汽车以速度v过半径为r的拱桥时对拱桥的压力？【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：可见汽车的速度越大对桥的压力越小。NG时汽车对桥的压力为零。第17页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三

向心力——向心力的大小求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？NG【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：可见汽车的速度越大对桥的压力越大。第18页，讲稿共20页，2023年5月2日，星期三例、小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。O‘Om