第2節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向加速度

復(fù)習(xí)提問(wèn)

那么勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的外力有何特點(diǎn)？加速度又怎樣呢？曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一定受到外力一定存在加速度問(wèn)題：物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是什么？物體所受的合外力與物體的速度方向不在同一直線(xiàn)上。勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度方向改變2.2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度細(xì)線(xiàn)連接小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，回答問(wèn)題：1.小球受到哪些力作用？各個(gè)力的方向如何？2.合力是哪個(gè)力？合力的方向有何特點(diǎn)？新課導(dǎo)入：OGNF對(duì)小球受力分析：

ON與G相平衡，所以合力為F。OFFFvvvO結(jié)論：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力指向圓心，且與速度v垂直。實(shí)例一：衛(wèi)星繞行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)論：做勻速圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，合外力方向指向圓心（地心），與速度v垂直vFFFvv實(shí)例二：細(xì)繩懸吊一小球,小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)論：做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的小球，合外力方向指向圓心，與速度v垂直。GF合F2F1F（一）向心力1.定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到沿半徑方向指向圓心的合力，叫做向心力。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合力指向圓心，即：合力提供向心力。

2.特點(diǎn)：方向始終與v垂直，指向圓心：且方向時(shí)刻發(fā)生變化，是變力。（物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件）3.向心力的來(lái)源衛(wèi)星繞行星勻速圓周運(yùn)動(dòng)重力是向心力GFfFf物體緊貼圓桶內(nèi)壁一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)F物體隨圓盤(pán)一起勻速圓周運(yùn)動(dòng)彈力是向心力GFN向心力由重力、彈力、摩擦力等中的某一個(gè)力，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的合力所提供。摩擦力是向心力（向心力是根據(jù)效果命名）FN4.向心力的作用效果:OFFFvvvO向心力始終與速度方向垂直，只改變線(xiàn)速度v的方向,不改變線(xiàn)速度v的大小。（二）向心力的大小通過(guò)體驗(yàn)，向心力與哪些因素有關(guān)：1.改變質(zhì)量，向心力大小如何變化？2.改變轉(zhuǎn)速，向心力大小如何變化？3.改變半徑，向心力大小如何變化？1、決定向心力的因素：

質(zhì)量、圓周運(yùn)動(dòng)半徑、運(yùn)動(dòng)快慢2、實(shí)驗(yàn)演示向心力演示儀介紹GNF小球圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力分析實(shí)驗(yàn)探究數(shù)據(jù)記錄（記錄數(shù)據(jù)的表格設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)記錄）控制變量改變的物理量向心力大小實(shí)驗(yàn)結(jié)論ω、r不變m改變?chǔ)?、m不變r(jià)改變m、r不變?chǔ)馗淖僃向∝mF向∝rF向∝ω2F向∝mω2r取國(guó)際單位時(shí)F向=mω2r3、向心力的大小圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小為：

式中m是運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量，r是運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，ω是轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度?！居懻摗?/p>

從看，好象F跟r成正比，從看，好象F跟r成反比。你如何認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題？（三）

向心加速度

⒈定義:

由向心力產(chǎn)生的加速度叫向心加速度。

⒊物理意義:它是描述速度方向變化快慢的物理量。（2）方向：沿半徑指向圓心，時(shí)刻變化；勻速圓周是變加速運(yùn)動(dòng)。2.大小和方向

（1）大小：根據(jù)牛頓第二定律知：閱讀課本p29.《發(fā)展空間》【基本思路】實(shí)驗(yàn)向心力向心加速度牛頓第二定律動(dòng)力學(xué)：運(yùn)動(dòng)學(xué)：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變向心加速度牛頓第二定律向心力（四）向心力、向心加速度的瞬時(shí)性

向心力和向心加速度也適用于一般圓周運(yùn)動(dòng)，求解質(zhì)點(diǎn)在圓周的某一點(diǎn)時(shí)向心力和向心加速度的大小時(shí)，必須用該點(diǎn)的瞬時(shí)速度值。A.木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力，方向背離圓盤(pán)中心B.木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力．方向指向圓盤(pán)中心C.因?yàn)槟緣K與圓盤(pán)一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它們之間

沒(méi)有摩擦力D.因?yàn)槟Σ亮偸亲璧K物體運(yùn)動(dòng)的，所以木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反