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向心力
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2.能通过控制变量法探究向心力大小与半径、角速度和质量的关系.
1
1.知道什么是向心力，知道向心力是根据力的作用效果命名的.
3
3.能够掌握变速圆周运动和一般曲线运动物体的受力特点.
向心力及向心力的来源
小球在细绳的牵引下，在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动
如果绳子断了，小球不能做圆周运动
1.如果绳子断了，小球还能做圆周运动吗？你认为是什么力使小球做圆周运动？该力指向何方？
忽略小球运动时受到的阻力，小球所受细绳的拉力使小球做圆周运动，
拉力方向指向圆心.
向心力
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力.
2.作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小.
v
v
v
O
Fn
Fn
Fn
向心力
3.方向：始终沿着半径指向圆心.
4.向心力是根据力的作用效果命名的，它是由某个力或者几个力的合力提供的.
G
FN
T
1.关于向心力的说法正确的是
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小
C.对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉向心力
D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
√
向心力不是实际存在的力
方向在变
探究向心力大小的表达式
做一做
探究向心力大小的表达式
1.实验中应用了什么实验方法？　
控制变量法
探究向心力大小的表达式
2.实验中如何控制和测定物体的角速度？
将皮带套在不同的转动轮上，由于左右两边塔轮边缘线速度相等，所以其角速度与塔轮半径成反比，即ω1/ω2=r2/r1测出左右两边塔轮半径比，即可知道角速度之比.
2.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.
(1)本实验采用的科学方法是____.
A.控制变量法
B.累积法
C.微元法
D.放大法
√
A
(2)图示情景正在探究的是____.
A.向心力的大小与半径的关系
B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度的关系
D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)通过本实验可以得到的结论是____.
A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
D
C
质量不同
向心力大小的计算
根据实验结论得出的向心力大小的表达式F=mω2r
1.若用线速度、周期和转速表示，还可以写为？　
Fn=mω2r
v=ωr
Fn=mω2r
ω =2π/T =2πn
Fn=
=mωv
Fn=m 2????????2 r
?
=m 2????????2 r
?
3.如图所示，细绳一端系着质量m＝0.1 kg的物块A，置于光滑水平台上，另一端通过光滑小孔O与质量M＝0.5 kg的物体B相连，B静止于水平地面上.当A以O为圆心做半径r＝0.2 m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN＝3 N，则物块A的线速度大小为_______，角速度为________.(g取10 m/s2)
2 m/s
10 rad/s
FT
FT
FN
mg
FT = mω2r
FT +FN =Mg
变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
第四部分
用绳拴一小球，使小球在光滑水平面上做圆周运动
1.F为绳对小球的拉力，试分析小球做的是不是匀速圆周运动，如果不是，小球在做加速运动还是减速运动，为什么？　
用绳拴一小球，使小球在光滑水平面上做圆周运动
俯视图
将F分解为沿速度方向的Ft和垂直速度方向的Fn，
Fn改变速度的方向，Ft改变速度的大小，因此沙袋不是做匀速圆周运动，
因Ft与v同向，故沙袋在做加速运动.
Fn
Ft
变速圆周运动
受力特点：合力不指向圆心
合力
径向方向分力
切线方向分力
改变速度大小
改变速度方向
与速度同向，速度增大
与速度反向，速度减小
一般曲线运动的处理方法
(1)一般曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动.
(2)处理方法：可以把曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法来处理.
r1
r2
4.如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的P点不动.
(1)关于小强的受力，下列说法正确的是_____.
A.小强在P点不动，因此不受摩擦力作用
B.小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力
C.小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D.当使圆盘以较小的转速转动时，小强在P点受到的摩擦力不变
Ff
FN
mg
C
(2)如果小强随圆盘一起做变速圆周运动，那么其所受摩擦力是否仍指向圆心？
由于小强的运动在水平面内，小强在竖直方向上受力平衡，当小强随圆盘一起做变速圆周运动时，合力不再指向圆心，则摩擦力不再指向圆心.
Ff
FN
mg
3. 探究向心力的大小：控制变量法
2. 向心力的作用效果：
1. 向心力的方向：
4. 变速圆周运动中的合力并非向心力
指向圆心
改变速度的方向
匀速圆周运动中合力充当向心力

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