内容正文:
6.2向心加速度和向心力
上节回顾
两幅图片中在做什么运动?
观察物体做圆周运动的力有什么特点?
为什么小球不会飞出去?
大量实例表明:匀速圆周运动的物体合力方向总指向圆心,这个指向圆心的力叫做向心力
向心力
定义:做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。
①方向时刻发生变化(始终指向圆心且与速度方向垂直)
②向心力的作用:只改变线速度的方向不改变速度大小
③向心力是根据力的作用效果来命名的,它可以是某一个力,或者是几个力的合力来提供。
向心力大小
实验中为什么用小水杯而不用小水桶?
探究实验
控制变量法
(1)保持小沙袋运动的线速度不变,感受不同运动半径下绳子的拉力:
(2)保持小沙袋运动的角速度不变,感受不同运动半径下绳子的拉力。
思考:影响向心力大小的因素是什么?
做圆周运动的物体所受向心力的大小与物体的质量、速度、轨道半径等因素有关。
Fn = mvω
Fn = mrω2
Fn =m
Fn = mr()2
公式:
⑴向心力是根据效果命名的力,并不是一种新的性质的力。
⑵向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦 力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。
物体做匀速圆周运动时,由合力提供向心力。
向心力不是物体真实受到的一个力,不能说物体受到向心力的作用 ,只能说某个力或某几个力提供了向心力。
O
小球受力分析:
O
G
FN
F
向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。
向心力的来源
拉力提供向心力
小球受到哪些力的作用?
向心力由什么力提供?
r
θ
O
G
Fn
F
向心力由拉力F和重力G的合力提供
圆锥摆问题
由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力f
ω
O
G
FN
Ff
摩擦力提供向心力
圆盘问题
G
Ff
FN
ω
物块随着圆桶一起匀速转动
物块做匀速圆周运动时,合力提供向心力,即桶对物块的支持力。
支持力提供向心力
实例 向心力 示意图
用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时 若线的拉力为零,球的重力提供向心力,Fn=G
用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动 线的拉力提供向心力,Fn= FT
物体随转盘做匀速圆周运动,且相对转盘静止 转盘对物体的静摩擦力提供向心力,Fn=Ff
小球在细线作用重力和细线的