内容正文:
第二章 匀速圆周运动
2.向心力和向心加速度
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【学习目标定位】
1.理解向心力的概念及其表达式的含义.
2.知道向心力的大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.
3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系,能够用向心加速度公式求解有关问题.
活动:感受向心力
如图2-2-1所示,用一根结实的细绳,一端拴一个小物体,如橡皮或软木塞.在光滑桌面上抡动细绳,使小物体做圆周运动,体验手对做圆周运动的物体的拉力。
思考讨论:
1、小球受哪几个力的作用?
2、合外力有何特点?
3、松手后,将会看到什么现象?
讨论交流:
做匀速圆周运动时,物体会受到沿圆周切线方向的力的作用吗?
做匀速圆周运动时,物体所受到的合力是否改变速度大小?合力方向与线速度方向有什么关系?
一、向心力
1.定义:物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心,这个指向圆心的合力就叫做向心力.
2.向心力的方向:总是沿着半径指向圆心,始终与线速度的方向垂直,方向时刻改变,所以向心力是变力.
3.向心力的作用:只改变线速度的方向,不改变大小.
向心力的定义
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向心力的定义
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分析:以下匀速圆周运动所需的向心力是谁提供的?
G
f
G
FN
f
FN
T
F合
G
补充模型:《能力培养与测试》21页
小结:向心力的来源
向心力可以是由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供,也可以是它们的合力,或某个力的分力。
向心力是按力的作用效果命名的,是效果力,不是一种新的力;受力分析时,不要在物体实际受力的基础上再加一个向心力!
在匀速圆周运动中,向心力由物体所受的合外力提供;在非匀速圆周运动中,向心力由物体所受沿半径方向的合外力提供。
向心力的定义
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例1 关于向心力的说法下列正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生向心力
B.向心力不改变做圆周运动物体的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
典例·精析
B
活动:感受向心力
如图2-2-1所示,用一根结实的细绳,一端拴一个小物体,如橡皮或软木塞.在光滑桌面上抡动细绳,使小物体做圆周运动,体验手对做圆周运动的物体的拉力。
思考讨论:
增大旋转的速度,拉力怎样变化?
增大旋转半径,拉力怎样变化?
换一个质量较大的铁球进行实验,拉力怎样变化?
【体验】
(1)线速度