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6.2 向心力
一、圆周运动
1.定义：轨迹为________或一段________的机械运动称为圆周运动。
2.运动性质：它一定是________________运动。
二、匀速圆周运动
1.定义：如果物体沿着圆周运动，并且______的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。
2.性质：匀速圆周运动线速度大小________，但方向________，故匀速圆周运动是________运动。
3.特点：匀速圆周运动________ 、________、________、________、和________都不变。
圆
圆弧
变速
线速度
相等
时刻改变
变速
线速度大小
角速度
周期
转速
频率
复习回顾
复习回顾
学习目标：
1.知道向心力是根据力的作用效果命名的，会分析向心力的来源；
2.感受影响向心力大小的因素，通过实验探究它们之间的关系；
3.掌握向心力的表达式，能够计算简单情境中的向心力。
如图所示，用细绳拉着质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动．小球受哪些力作用？合力指向什么方向？
思考1
合力为拉力，沿绳指向圆心
做圆周运动的物体，其运动状态在不断变化，说明物体一定受到了力的作用。迫使物体做圆周运动的力有什么特点呢？
任务一：认识向心力，分析向心力的来源
4．作用效果：向心力不改变速度的大小，只改变速度的方向。
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，这个指向圆心的力就叫作向心力。
2．符号：
3．方向：始终指向圆心，与线速度的方向垂直。
5．向心力的来源：向心力是由某个力或者几个力的合力提供，是根据力的作用效果命名的。
例题1：试分析下列实例中向心力的来源：
重力和拉力的合力
重力和支持力的合力
支持力
静摩擦力
任务一：认识向心力，分析向心力的来源
B'
例题2：(多选)下列关于向心力的叙述中，正确的是(　　)
任务一：认识向心力，分析向心力的来源
A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力
B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用
C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力
D．向心力既改变物体速度的方向，也改变物体速度的大小
A C
任务二：探究向心力大小的表达式
思考2：自制简易装置，完成课本P28页做一做，想一想：
实验到最后重物真的水平了吗？改变绳子的长度、重物的质量以及重物旋转的速度等等，再次感受向心力的变化，猜测：影响，向心力的大小的有关因素？
任务二：探究向心力大小的表达式
思考3：怎样才能在改变某个物理量时保持其他物理量不变？
任务二：探究向心力大小的表达式
探究：向心力大小的表达式
①实验验证：向心力跟 、 、 的定量关系。
②实验方法： 。
③实验过程与结论：
物体质量
速度
轨道半径
控制变量法
精确的实验表明：
或
任务三：几种常见匀速圆周运动实例
例题3：长为L的细线，一端拴一质量为m的小球(可看成质点)，另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，当细线与竖直方向的夹角为 α时，求：
(1)细线的拉力大小F；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)小球运动的角速度及周期。
G
F
F合
训练1：如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当轻杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，轻杆的OA段对A球的拉力大小FT1与轻杆的AB段对B球的拉力大小FT2之比为(　　)
A．1∶1　　B．2∶1 C．3∶2 D．2∶3
任务三：几种常见匀速圆周运动实例
C
A
B
FT2
F'T2
FT1
训练2：如图所示，把一个长为20cm、劲度系数为360N/m的弹簧一端固定，作为圆心；弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球．当小球以 r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长应为(　　)
A.5.2cm B．5.3cm C.5.0cm D．5.4cm
C
任务三：几种常见匀速圆周运动实例
独立思考
思考3：如图，分析小球做什么运动？所受合力有什么特点？
任务四：变速圆周运动的受力特点
变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示：
（1）跟圆周相切的分力Ft：改变物体速度的 ；
（2）指向圆心的分力Fn：改变物体速度的 。
大小
方向
向心力公式仍然适用。在某一点的向心力仍然可以用 求解，只是 都是指在哪一点的瞬时线速度和角速度。
例题4：如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，且与圆盘相对静止，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是(　　)
任务四：变速圆周运动的受力特点
A．当转盘匀速转动时，P受的摩擦力方向为b方向
B．当转盘加速转动时，P受的摩擦力方向可能为c方向
C．当转盘加速转动时，P受的摩擦力方向可能为a方向
D．当转盘减速转动时，P受的摩擦力方向可能为d方向
D
训练3：(多选)洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图所示，则此时(　　)
A．衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用
B．衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的
C．衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由弹力提供的
D．筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大
任务四：变速圆周运动的受力特点
AC
课堂小结

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