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第2节 向心力
第六章 圆周运动
思考问题
匀速圆周运动的实质是什么
匀速圆周运动是变速曲线运动
变速曲线运动
运动状态改变
一定受到外力
外力有什么特点？又满足怎样的规律呢？
牛顿第一定律
观察：做圆周运动的物体有什么特点
问题探究
小球受哪些力？合外力有何特点？
想一想
模型简化
看一看
G
FN
F
小球受力分析：
O
FN与G相抵消，所以合力为F
分析：绳子对球有指向圆心的力
合力
2、向心力的方向：
沿半径指向圆心，即垂直于质点的运动方向
1、向心力定义：
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.
方向时刻发生变化，是变力.
一、向心力
3、符号：
4、向心力的来源：
向心力不是一种特殊的力，它可能是重力或弹力或摩擦力，或者是某个力的分力，还可能是它们的合力.
T
mg
F
几种常见的匀速圆周运动的实例分析
思考：什么力提供向心力？
地球
卫星绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，什么力提供向心力？
思考：地球绕太阳的运动什么力提供向心力？
向心力像重力、弹力、摩擦力那样按性质来命名的？
【牢记】：向心力是 ，它是物体所受
力的合力.向心力的作用效果是只改变速度的 ， 不改变速度的 .
效果力
方向
大小
问题探究
O
F
F
F
v
v
v
O
小球受力分析：
结论： 做匀速圆运动的小球，合外力指向圆心，
与速度v垂直，因此不改变速度大小，只改变速度方向
匀速圆周运动的合力有何特点？
问题探究
【牢记】：匀速圆周运动的合力大小不变，方向沿半径指向圆心，方向时刻变化，是一变力.
二、演示实验：研究向心力大小的影响因素
长槽
短槽
弹簧套筒
标尺
向心力演示器
变速塔轮
m钢：m铝=2:1
圆周运动半径比
转速比=半径的反比
皮带传动边缘点线速度大小相等，由公式
1:1
1:2
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
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2:1
3:2
1:1
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4:1
9:4
2.当角速度和质量一定时，向心力和半径成正比.
3.当半径和质量一定时，向心力和角速度的平方成正比.
1.
向心力和质量成正比.
当半径和角速度一定时，
1:1
1:2
1:1
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三、向心力的大小
根据圆周运动的关系
四、变速圆周运动和一般曲线运动
变速圆周运动合力不指向圆心，沿切线方向分力改变速度大小，向心力改变速度的方向。
一般曲线运动可以分割为多个小段，每小段可以看做圆周运动的一部分来研究。
o
F
v
匀速圆周运动
变速圆周运动
合外力就是向心力
合外力不再指向圆心
问题探究
匀速圆周运动与变速圆周运动所受合外力有何区别？
变速圆周运动和一般曲线运动
Fn
Ft
Ft ——切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小。
Fn ——向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向。
2、处理一般曲线运动的方法：
r1
r2
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轨道半径.
在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了.

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