高中物理必修二3.2（第一课时）科学探究：向心力.pdf

第二节 科学探究：向心力FvFv直线运动合外力与速度方合外力与速度方向向同一直线同一直线曲线运动合外力与速度方合外力与速度方向不在同一直线向不在同一直线说明：物体的运动性质是由物体所受合外力与速度的关系决定合外力方向始终指向圆心，合外力大小不变什么情况下物体才会做匀速圆周运动？匀速圆周运动特点轨迹轨迹是圆是圆速率速率不变不变合外力的方向与速度始终方向垂直力只改变运动方向不力只改变运动方向不能改变速度大小能改变速度大小取一根细绳，一端系一小球，另一端固定在一枚图钉上将图钉钉于水平光滑水平光滑木板上，如图所示1）用手指沿小球与图钉连线的垂直方向轻轻弹击小球，在细绳未伸直细绳未伸直前，小球做什么运动？v（2）用手指弹击小球，方向同上，加大弹击力量加大弹击力量，使小球运动过程中细绳伸直细绳伸直后，小球做什么运动？v细线的松弛或绷直使小球在受力上有什么差别？细线的松弛或绷直使小球在受力上有什么差别？是什么力改变了小球的运动方向，使小球做圆周运动？是什么力改变了小球的运动方向，使小球做圆周运动？圆周运动的受力与抛体运动有什么差别吗？圆周运动的受力与抛体运动有什么差别吗？思考：思考：1 1、拉力改变了小球的运动方向，使它做圆周运动。

拉力改变了小球的运动方向，使它做圆周运动2 2、拉力始终与速度垂直、拉力始终与速度垂直所以拉力不对小球做功，不改变小球的速度大小所以拉力不对小球做功，不改变小球的速度大小始终指向圆心ONF拉N N与与G G相平衡，相平衡，合力为合力为F F拉拉GOF拉F拉F拉VVvO1 1、定义：做圆周运动的物体一定受到、定义：做圆周运动的物体一定受到指向圆心的指向圆心的力的作力的作用，这个力用，这个力就叫作向心力就叫作向心力3 3、向心力的作用只改变线速度的方向，不改变速度的大小向心力的作用只改变线速度的方向，不改变速度的大小2 2、方向：、方向：始终指向圆心始终指向圆心（与（与v v垂直或与半径垂直），是变力垂直或与半径垂直），是变力OFFFVVVOOF引F合F引F向OmgNfF向向fOmgNF向N+mg匀速圆周运动的向心力的大小v1v2v1 v=v1=v2=v t0时，弧长弦长=2向心力是按照效果命名的力向心力是按照效果命名的力，并不是物体，并不是物体额外受到的一个力；受力分析时额外受到的一个力；受力分析时,不能多出不能多出一个向心力一个向心力4 4、向心力的、向心力的来源来源（1 1）物体做匀速圆周运动时：物体所受的）物体做匀速圆周运动时：物体所受的合力提供合力提供了了物体物体所需的向心力所需的向心力，即匀圆运动物体的合外力一定指向，即匀圆运动物体的合外力一定指向其圆运动的圆心。

其圆运动的圆心可以是重力、弹力、摩擦力等各（可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力）种性质力的合力）思考：如果做圆周运动的物体所受的合思考：如果做圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？OOF向F合vF向FtvF合当做圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，当做圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做物体做变速圆周运动变速圆周运动切向力切向力F Ft t：垂直半径方向的合力：垂直半径方向的合力向心力向心力F F向向：沿着半径（或指向圆心）的合力：沿着半径（或指向圆心）的合力Ft速度增大的圆周运动速度增大的圆周运动速度减小的圆周运动速度减小的圆周运动改变速度的大小改变速度的大小改变速度的方向改变速度的方向加速圆周运动绳子拉力是向心力吗？4 4、向心力的、向心力的来源来源（1 1）物体做匀速圆周运动时：物体所受的）物体做匀速圆周运动时：物体所受的合力提合力提供供了物体了物体所需的向心力所需的向心力，即匀圆运动物体的合外力，即匀圆运动物体的合外力一定指向其圆运动的圆心一定指向其圆运动的圆心可以是重力、弹力、（可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力）摩擦力等各种性质力的合力）（2 2）物体做非匀速圆周运动时：向心力由）物体做非匀速圆周运动时：向心力由沿半径沿半径方向的合力方向的合力提供。

提供F拉拉GF合合链球的受力链球的受力OOlmFTmgF合GFfFN。