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(共25张PPT)
第六章 圆周运动
第2节 向心力
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？
建模
圆锥摆模型
画受力分析
平面图
G
F
F合
θ
o
受向心力了吗？
一起观察匀速圆周运动
问题：若剪断绳子，小车还能继续做匀速圆周运动吗？迫使小车做匀速圆周运动的力有什么特征呢？
视频情景：
思考与讨论
1. 匀速圆周运动过程中，小车受到哪些力的作用？画出受力示意图。
2.绳子拉力的方向有什么特征？
3.物体的合力的方向有什么特征？
FN
G
F
指向圆心
指向圆心
v
F
v
F
F
v
F
v
俯视图
合力始终指向圆心
合力始终垂直于线速度
向心力
做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。
方向：总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化。
效果：只改变速度方向，不改变速度大小。
向心力的来源
FN
G
F
向心力不是一种新的性质的力
匀速圆周运动中，合力充当向心力。
向心力是根据力的作用效果命名的!
合力
O
F引
F合＝F引 ＝Fn
人造卫星绕地球运行---匀速圆周运动(近似）
向心力的来源
向心力的来源
1. 物块受到哪些力的作用？画出受力示意图。
2.摩擦力的方向有什么特征？
3.加快转盘的转速，物块会怎么运动？
转台与物体间没有发生相对滑动
FN
G
f
静摩擦力始终指向圆心
静摩擦力充当向心力
匀速圆周运动中，合力充当向心力
G
Ff
FN
ω
物块随着圆桶一起匀速转动
F合＝FN = Fn
向心力的来源
圆锥摆模型
画受力分析
平面图
G
F
F合
θ
o
受向心力了吗？
NO!
---效果力
向心力的来源
G
F
F合
θ
合力始终指向圆心
匀速圆周运动中，合力充当向心力
匀速圆周运动
物体所受重力和支持力的合力充当向心力
小球在光滑玻璃漏斗中做匀速圆周运动
向心力的来源
mg
FN
F合
玻璃球所受重力和内壁的支持力的合力充当向心力
在水平面内做匀速圆周运动（不计摩擦）
玻璃球沿透明碗的内壁做匀速圆周运动
向心力的来源
向心力的来源
向心力并不是一种新的性质的力，是效果力.
向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。
感受向心力
感受向心力大小与哪些因素有关？
探究向心力的大小的表达式
向心力演示器
实验方法：控制变量法
1. F与m的关系
控制r、ω相同
控制r、 m相同
2. F与r的关系
控制m、ω相同
3.F与ω的关系
探究向心力的大小的表达式
精确的实验表明：
向心力的大小
F合
Fn
Ft
加速
变速圆周运动的向心力
Ft ：切向分力，改变线速度的大小.
Fn ：径向分力，提供向心力，
改变线速度的方向。
大于900 钝角
v
减速
v
v
v
v
r1
r2
一般的曲线运动
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动。
v1
v2
研究方法：把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在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进行处理。
模型区分
圆锥摆
水平面内匀速圆周运动
单摆
竖直面内变速圆周运动
匀速圆周运动中，合力充当向心力
mg
T
径向合力充当向心力
mg
T

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