2023学年完整公开课版向心力

第7节向心力Fn银川唐徕回民中学：陈士武TelQ：78121366E-mail:woaihege@Blog：/woaihege114第7节向心力一、知能准备3、会受力分析。知道力是改变物体运动状态的原因。1、阐述向心加速度的有关知识。2、知道牛顿第二定律、运动的独立性原理。大小：放向：指向圆心方向，由于方向时刻改变，所以任何类型的圆周运动都是变加速曲线运动。x轴：y轴：第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）1、定义：做匀速圆周运动的物体，会受到指向圆心的合力的作用，这个合力叫做向心力。2、方向：总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，且总与速度方向垂直，故向心力不做功，不改变速度的大小，其作用效果是改变线速度的方向。第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力的大小

明确：如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的合外力；匀速圆周第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）

（1）可以是某个力。静摩擦力充当向心力绳子的拉力充当向心力第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）

例1：高速公路转弯处弯道圆半径R=100m汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.23。若路面是水平的，问汽车转弯时不发生径向滑动，所许可的最大速率vm为多大？（假设转弯时为匀速圆周，且最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）

例2：汽车以速度v行驶，驾驶员突然发现前方有一横沟，为了避免事故，驾驶员应该刹车好还是转弯好。（下节课做）第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）

（2）可以是几个力的合力。小球支持力与重力的合力充当向心力绳子拉力与重力的合力充当向心力第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）

例3：长L的细线，栓一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动）当摆线L与竖直方向的夹角为θ时，求：（1）线的拉力；（2）小球运动的线速度大小；（3）小球运动的角速度大小。第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）

（3）可以是某个力的分力。绳子拉力的分力充当向心力

应该强调的是：向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。它是根据力的作用效果命名的。凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力。第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）

例1：判断下列情况中谁充当向心力？第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）

例2：关于向心力的说法中正确的是（）

A.物体由于做圆周运动而产生向心力

B.向心力不改变做圆周运动物体的速度大小

C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的

D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力第7节向心力二、向心力（匀速圆周运动）

例2：地球质量为M=6×1024kg，地球与太阳的距离为r=1.5×1011m。地球绕太阳的运动可以看做匀速圆周运动。太阳对地球的吸引力是多少？

例3：小球在绳子拉力作用下在光滑的水平面内做匀速圆周运动，角速度为4rad/s，小球距圆心的距离为0.1m，求质量为1kg的小球所受的向心力为多少？该向心力由谁充当的？是恒力还是变力？3、向心力来源：任意的力都可能充当向心力（效果力）第7节向心力三、变速圆周运动和一般的曲线运动1、说明：

（1）变速圆周运动：物体做圆周运动，它的线速度大小不断改变的运动。

（2）做变速圆周运动的物体所受的合力F并不指向圆心。这个合力F可以分解为互相垂直的两个力：切向力和法向力。切向分力：改变速度的大小。法向分力：改变速度的方向。

（3）变速圆周运动中,某一点的向心力仍可用下列公式求：第7节向心力2、例如以下实例绳子拉力与重力的合力充当向心力支持力与重力的合力充当向心力三、变速圆周运动和一般的曲线运动第7节向心力三、变速圆周运动和一般的曲线运动3、一般曲线运动

运动轨迹既不是直线也不是圆周运动的曲线运动，成为一般曲线运动，复杂的曲线运动中任一小段都可以近似看成是圆周运动的一部分，这些圆弧的弯曲程度不同，圆心不同，但我们在处理问题时依然可以将之看做圆周运动来处理。第7节向心力四、例题分析

例1：某人为了测定一个凹形路面的半径，在乘汽车通过凹形路面的最低点时，他注意到车上速度计的示数为20m/s，悬挂1kg的砝码的弹簧秤示数为12N，由此估算出凹形路面的半径为多少？

例2：如图工厂中的水平天车吊起质量为2.7t的铸件，以2m/s的速度匀速行驶，钢绳长3m，当天车突然刹车时，钢绳所受的拉力为多少？（g=10m/s2）第7