2018-2019学年教科版必修2 第二章 2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 学案
2018-2019学年教科版必修2 第二章 2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 学案第2页

  [要点提炼]

1.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.

  2.向心力的作用:只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.

3.向心力是效果力:向心力是根据力的作用效果命名的,不是性质力,它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是它们的合力,或某个力的分力.注意在分析物体受力时,不能说物体还受一个向心力的作用,向心力可以是某一种性质力,也可以是几个性质力的合力或某一性质力的分力.

  二、向心力的大小

  [问题设计]

如图2所示,用手拉细绳使小球在光滑水平地面上做匀速圆周运动,在半径不变的的条件下,减小旋转的角速度感觉手拉绳的力怎样变化?在角速度不变的条件下增大旋转半径,手拉绳的力怎样变化?在旋转半径、角速度相同的情况下,换用不同质量的球,手拉绳的力有什么不同?

  

  图2

  答案 变小;变大;手对质量大的球的拉力比对质量小的球的拉力大.

  [要点提炼]

  1.匀速圆周运动的向心力公式为F=m=mω2r=mr()2.

2.物体做匀速圆周运动的条件:合力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,提供物体做圆周运动的向心力.

  三、向心加速度

  1.做匀速圆周运动的物体,加速度的方向指向圆心,这个加速度称为向心加速度.

  2.向心加速度的大小的表达式:a==rω2=r=ωv.

3.向心加速度的作用:向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直,只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.

4.匀速圆周运动的性质:向心加速度的方向始终指向圆心,方向时刻改变,是一个变加速度,所以匀速圆周运动不是匀变速运动,而是变加速运动.

[延伸思考]