6.2向心力 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册

6.2 向心力 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。那么迫使物体做圆周运动的力的 方向有何特点呢？ 一、向心力 忽略小球运动时受到的阻力，在桌面上做匀速圆周运 动的小球所受的合力为细线的拉力，拉力即为使小球做圆周 运动的力，根据拉力的特点可以知道拉力的方向指向圆心。 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）。 （一）向心力的概念 1．向心力定义：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。“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。 2．向心力的方向：无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力． 3．作用效果：向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小．它不是具有特定性质的某种力，任何性质的力都可以作为向心力．质点做圆周运动时，任意时刻都有沿切线方向飞出的趋势，而向心力的作用正是使质点沿圆轨道运动，如果某一时刻失去向心力，质点从此时刻起就沿切线方向飞出去． （二）向心力的来源（谁符合当向心力） 向心力是根据力的作用效果命名的．它可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供，也可以由它们的合力提供，还可以由某个力的分力提供．例如，地球绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，太阳对地球 的引力提供向心力 ；在本节的“问题”所说的空中飞椅项 目中，飞椅与人一起做圆周运动的向心力 Fn 则是由绳子斜 向上方的拉力 F 和所受重力 G 的合力提供的。 1、当物体做匀速圆周运动时，由于物体沿切线方向的加速度为零，即切线方向的合力为零，物体受到的合外力一定指向圆心，所以合力充当向心力。 2、当物体做非匀速圆周运动时，其向心力为物体所受的合外力在半径方向上的分力，而合外力在切线方向的分力则用于改变线速度的大小． 3、无论是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，物体所受各力沿半径方向分量的矢量和提供向心力． 二、向心力的大小 在物理学中，认识物理量时可以先定性了解，然后再 探究不同物理量之间的定量关系。因此，我们也先通过实验感受向心力大小与圆周运动的一些运