一、圆周运动是如何定义的？质点运动的轨迹是圆或圆弧二、匀速圆周运动的定义呢？质点运动的轨迹是圆或圆弧，且在相等时间内通过的弧长相等。 2.2 2.2 向心力向心力学习目标：1、理解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果来的2、知道向心力大小与哪些因素有关，知道向心力公式的含义3、理解向心加速度的概念，知道向心力的公式4、在变速圆周运动中，可用向心力和向心力加速度的公式重点难点：向心力的概念和公式，以及向心加速度的概念和公式学法指导：1、如何理解圆周运动是变速运动？2、什么是向心力？向心力的特点是什么？3、为什么说向心力是一个效果力？物体是否受到向心力的作用？4、向心力的大小与哪些因素有关？向心力的计算公式？5、什么是向心加速度？向心加速度的特点是什么？6、向心加速度的计算公式？【思维引导思维引导思维引导思维引导】 圆周运动是变速运动，因此圆周运动肯定有加速度，由牛圆周运动是变速运动，因此圆周运动肯定有加速度，由牛顿运动定律知：顿运动定律知：物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。物体做圆周运动，必然要受到外力的作用。 那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？【实验探究实验探究实验探究实验探究】 在下列圆周运动中，感受在下列圆周运动中，感受1、如何理解圆周运动是变速运动？、如何理解圆周运动是变速运动？【体验与交流体验与交流体验与交流体验与交流】 1.小球做圆周运动时，你牵绳的手有什么感觉？小球做圆周运动时，你牵绳的手有什么感觉？ 2.如果突然松手，将会发生什么现象？如果突然松手，将会发生什么现象？ 【结论结论结论结论】 做匀速圆周运动的物体，一定需要沿半径指向圆心的力的做匀速圆周运动的物体，一定需要沿半径指向圆心的力的作用。这个力称为作用。这个力称为“向心力向心力向心力向心力”。常记为。常记为F F向向向向。 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源弯道跑技术弯道跑技术弯道跑技术弯道跑技术【常见匀速圆周运动向心力的来源分析常见匀速圆周运动向心力的来源分析】【说明说明说明说明】 向心力是按向心力是按向心力是按向心力是按效果效果效果效果命名的力，它可以是某个力充当。命名的力，它可以是某个力充当。命名的力，它可以是某个力充当。命名的力，它可以是某个力充当。向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？在转盘游戏中，如何保持身体的平衡？ 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源1.1.定定义义：做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的物物体体所所需需要要指指向向圆圆心心的合外力合外力，叫向心力向心力。 2.2.特点：方向始终方向始终与与V V垂直垂直，指向圆心圆心。是变力变力方向时刻发生变化，OFFFVVVO注意：注意：1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或者是某个力的分力，或几个力的合力所提供。2、向心力是根据力的作用效果来命名的，受力分析时不要把向心力当作一个独立的力。2、什么是向心力？向心力的特点是什么？、什么是向心力？向心力的特点是什么？3、为什么说向心力是一个效果力？物体是否受到向心力的作用？、为什么说向心力是一个效果力？物体是否受到向心力的作用？汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯【说明说明说明说明】 向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源【常见匀速圆周运动向心力的来源分析常见匀速圆周运动向心力的来源分析】汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯【关于向心力的几点说明关于向心力的几点说明】1. 1.向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的合力合力合力合力，也可以，也可以，也可以，也可以是是是是某个力某个力某个力某个力，还可以是，还可以是，还可以是，还可以是某个力的分力某个力的分力某个力的分力某个力的分力。在对物体进行受力分析在对物体进行受力分析在对物体进行受力分析在对物体进行受力分析时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。 2. 2.向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的向心力的作用效果只改变圆周运动的方向，而不改变速度的大小。大小。大小。大小。 3. 3.向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变，故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源【课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习】请分析以下圆周运动的向心力的来源。请分析以下圆周运动的向心力的来源。 向心力向心力向心力向心力向心力的来源向心力的来源向心力的来源向心力的来源在在小小球球质质量量m和和旋旋转转半半径径r不不变变的的条条件件下下，改变角速度改变角速度，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；在在小小球球质质量量m和和角角速速度度不不变变的的条条件件下下，改变旋转半径改变旋转半径r，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；在在旋旋转转半半径径r和和角角速速度度不不变变的的条条件件下下，改改变小球质量变小球质量m，多次体验手的拉力；，多次体验手的拉力；【体验与交流体验与交流体验与交流体验与交流】 角速度角速度越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 旋转半径旋转半径r越大，手的拉力越大；越大，手的拉力越大； 小球质量小球质量m越大，手的拉力越大。越大，手的拉力越大。4、向心力的大小与哪些因素有关？向心力的计算公式？、向心力的大小与哪些因素有关？向心力的计算公式？ 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小【可以证明可以证明可以证明可以证明】 匀速圆周运动所需的向心力的大小为：匀速圆周运动所需的向心力的大小为： 式中式中m是运动物体的质量，是运动物体的质量，r是运动物体转动的半径，是运动物体转动的半径，是转动的角速度。是转动的角速度。 式中式中v是物体圆周运动线速度的大小。是物体圆周运动线速度的大小。【讨论讨论讨论讨论】 从从 看，好象看，好象F 跟跟r成正比，从成正比，从 看，看，好象好象F 跟跟r成反比。你如何认识这个问题？成反比。你如何认识这个问题？【说明说明说明说明】 匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定指匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定指向圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为向圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为向心加速度向心加速度向心加速度向心加速度。 向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。 向心加速度是变量，其方向是不断变化的。向心加速度是变量，其方向是不断变化的。5、什么是向心加速度？向心加速度的特点是什么？、什么是向心加速度？向心加速度的特点是什么？6、向心加速度的计算公式？、向心加速度的计算公式？当当 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小求汽车以速度求汽车以速度v过半径为过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力？的拱桥时对拱桥的压力？【解解解解】G和和N的合力提供汽车做圆周运动的的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：向心力，由牛顿第二定律得：可见汽车的速度越大对桥的压力越小。可见汽车的速度越大对桥的压力越小。NG时汽车对桥的压力为零。时汽车对桥的压力为零。 向心力向心力向心力向心力向心力的大小向心力的大小向心力的大小向心力的大小求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？NG【解解解解】G和和N的合力提供汽车做圆周运动的的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：向心力，由牛顿第二定律得：可见汽车的速度越大对桥的压力越大。可见汽车的速度越大对桥的压力越大。例、例、小球做小球做圆锥摆圆锥摆时细绳长时细绳长L，与竖直方向成，与竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度角，求小球做匀速圆周运动的角速度。OOmgTF小球受力：小球受力：竖直向下的重力竖直向下的重力G沿绳方向的拉力沿绳方向的拉力T小球的向心力：小球的向心力：由由T和和G的合力提供的合力提供解：解：L小球做圆周运动的半径小球做圆周运动的半径由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：即：即：R