向心力完整版本

1、高中物理必修高中物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)第六節(jié)第六節(jié)3. .向心加速度大小：向心加速度大?。?或或an 哪來(lái)的？哪來(lái)的？即即an 是如何是如何產(chǎn)生的？產(chǎn)生的？根據(jù)牛頓第二定律可知物體一定根據(jù)牛頓第二定律可知物體一定受到了指向圓心的合力，這個(gè)合受到了指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做力叫做向心力向心力。an = = v2ran = = r2.6 向心力.1 1、定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的到的指向圓心指向圓心的的合力合力，即產(chǎn)生向心加，即產(chǎn)生向心加速度的力叫向心力。速度的力叫向心力。 3 3、方向：始終指向圓心方向：始終指向圓心( (與與v 垂直或與半垂直或與半徑垂直徑垂

2、直););是變力是變力 2 2、符號(hào)：符號(hào)：Fn.Fn= =m v2rFn= =m2rF合合manan = = v2r.OF合合Fn在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合力提供向心力在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合力提供向心力OmgFNFfOmgFN提供向心力提供向心力受力分析受力分析FfFN+mgTGF合合.1 1、向心力是按照效果命名的力，并不是物體額、向心力是按照效果命名的力，并不是物體額外受到的一個(gè)力；受力分析時(shí)外受到的一個(gè)力；受力分析時(shí), , 不能多出一個(gè)不能多出一個(gè)向心力。向心力。F合合Fn2 2、向心力的、向心力的來(lái)源來(lái)源：物體所受的：物體所受的合力提供合力提供了物體了物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向

3、心力所需的向心力。（可以是重力、。（可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)力的合力）彈力、摩擦力等各種性質(zhì)力的合力）在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合力提供向心力在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合力提供向心力注意注意： 向心力是根據(jù)力的作用效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，就必須對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析，判斷是什么力提供了向心力.FNmgF靜靜 轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)盤(pán)OOFTmgF合合 圓圓 錐錐 擺擺rmgF靜靜OFN 滾滾 筒筒OrmgFNF合合 圓臺(tái)筒圓臺(tái)筒.Fn= =m v2rFn= =m2rF合合man能否利用實(shí)驗(yàn)粗能否利用實(shí)驗(yàn)粗略地驗(yàn)證向心力略地驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的表達(dá)式？an = = v2r1、實(shí)

4、驗(yàn)的基本原理？、實(shí)驗(yàn)的基本原理？從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度求得從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度求得Fn ；從；從受力的角度求得受力的角度求得F合合 ；將將Fn 和和F合合 進(jìn)行比較進(jìn)行比較2、實(shí)驗(yàn)需要的器材？、實(shí)驗(yàn)需要的器材？鋼球、細(xì)線、畫(huà)有同心圓的鋼球、細(xì)線、畫(huà)有同心圓的白紙、天平、秒表、直尺白紙、天平、秒表、直尺rOOlhFTGF合合3、實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的數(shù)據(jù)有哪些？如何測(cè)量？、實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的數(shù)據(jù)有哪些？如何測(cè)量？F合合mgtan小球所需小球所需向心力向心力Fn=m v2rm、r、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)n圈所用時(shí)間圈所用時(shí)間t、h.rOOlh1、h 并不等于紙面距并不等于紙面距懸點(diǎn)的高度懸點(diǎn)的高度2、小球與紙面不能接觸、小球與紙面不能接觸3

5、、測(cè)、測(cè) t 時(shí)不能太久時(shí)不能太久4、啟動(dòng)小球時(shí)應(yīng)確保小球做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)、啟動(dòng)小球時(shí)應(yīng)確保小球做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)FO做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力FFnFtF Ft t 切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小F Fn n 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向加速OOFnFtF合合vFnFtvF合合速度增大的速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)速度減小的速度減小的圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受的合力提供向心力，方向始終運(yùn)動(dòng)所受的合力提供向心力，方向始終指向圓心；如果一個(gè)沿圓

6、周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合指向圓心；如果一個(gè)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心，還能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎？力不指向圓心，還能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎？當(dāng)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心時(shí)，當(dāng)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心時(shí)，物體做物體做變速圓周變速圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。切向力切向力Ft ：垂直半徑方向的分力：垂直半徑方向的分力向心力向心力Fn ：沿著半徑（或指向圓心）的分力：沿著半徑（或指向圓心）的分力產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向.3 3、向心力的大小、向心力的大小2 2、向心力的作用效果：、向心力的作用效果：1

7、1、向心力的方向：向心力的方向：4 4、變速圓周運(yùn)動(dòng)中的合力并非向心力、變速圓周運(yùn)動(dòng)中的合力并非向心力Fn= =m v2rFn= =m r2Fn = =m r 42T 2在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中合力充當(dāng)向心力在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中合力充當(dāng)向心力指向圓心指向圓心改變速度的方向改變速度的方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)GGN NF F變速圓周運(yùn)動(dòng)合力全部 提供向心力合力部分 提供向心力OFnFtF合合v運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)，可運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)，可以稱為一般曲線運(yùn)動(dòng)。以稱為一般曲線運(yùn)動(dòng)。r1r2一般曲線運(yùn)動(dòng)一般曲線運(yùn)動(dòng)各個(gè)地方的彎各個(gè)地方的彎曲程度不一樣，曲程度不一樣，如何研究？如何研究？把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作一小段圓弧。這些圓弧的彎曲程度不可以看作一小段圓弧。這些圓弧的彎曲程度不一樣，表明它們具有不同的曲率半徑。在分析一樣，表明它們具有不同的曲率半徑。在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)可以采用圓周質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法進(jìn)行處理。運(yùn)動(dòng)的分析方法進(jìn)行處理。向心力向心力.mpg.mpg.大小大小作用效果作用效果: :只改變速度的方向只改變速度的方向方向方向: :始終指向圓心始終指向圓心( (與與v v