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课件网) 游乐场里有各种有趣的游戏项目。空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。飞椅与人一起做匀速圆周运动的过程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特点？ [新课导入] 第2节 向心力 [新课导入] 大量实例都表明：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指 向圆心。这个指向圆心的力就叫作向心力（centripetal force）。 mg T N 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 方向始终指向圆心，并与v垂直 方向时刻发生变化是变力 注意： 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，或几个力的在半径方向分力的合力所提供 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 F F F v v v O 2.特点： 恒力 学习任务一 对向心力的理解 为什么 3.作用效果: 因为在运动方向(切线方向)上所受的合外力为0，这个方向上的加速度也为0，所以速度大小不变，只改变速度方向。 只改变v 的方向,不改变v 的大小,向心力不做功 v F F F v v O 例1 (多选)关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( ) A.向心力是使物体做圆周运动的力,是根据力的作用效果命名的 B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力 C.对于稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D.向心力的效果是改变物体的线速度大小 学习任务一 [解析]向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合力,它是根据力的作用效果命名的,故A正确; 向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供,故B正确; 向心力是指向圆心的合力,方向时刻改变,所以它不是一个恒力,故C错误; 由于向心力指向圆心,与线速度方向始终垂直,所以它的效果只是改变线速度方向,不会改变线速度大小,故D错误. AB 对向心力的理解要注意以下四点: (1)向心力的作用效果是只改变速度的方向,不改变速度的大小. (2)向心力不是作为具有某种性质的力来命名的,而是根据力的作用效果命名的,它可以由某个力或几个力的合力提供. (3)向心力的方向指向圆心,与线速度方向垂直,方向时刻在改变,故向心力为变力. (4)不是质点做圆周运动才产生向心力,而是由于向心力存在才使质点不断改变其速度方向而做圆周运动. 学习任务一 感受向心力 如图所示，在绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），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。此时，沙袋所受的向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。换用不同质量的沙袋，并改变沙袋转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。 猜测： 向心力大小可能与哪些因素有关？ 向心力大小:小球质量、转动速度、转动半径 （1）保持沙袋转动的速度和绳的长度不变，改变沙袋的质量，感受向心力的变化。 （2）保持绳的长度和沙袋的质量不变，改变沙袋转动的速度，感受向心力的变化。 （3）保持沙袋的质量和沙袋转动的速度不变，改变绳的长度，感受向心力的变化。 学习任务二 探究向心力的表达式 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。 结构及原理 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。 根据 推导向心力的另一表达式： 公式： Fn＝mrω2 Fn=m v2 r Fn=m ω2 r Fn =m r 4π2 T 2 Fn=m ω v （2）向心力与线速度的关系： （1）向心力与角速度的关系： （3）向心力与线速度、角速度的关系： （4）向心力与周期的 ... ...
