§5.7 向心力

3. 课题 §5.7 向心力 南陵一中 秦荣华

4. 地球公转 地球围绕太阳转

5. V V V Ｆ Ｆ Ｆ

6. 绳拉小球 轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。

7. 小球受力分析1 小球受力分析： FN F O O G FN与G相抵消，所以合力为F

8. 小球受力分析2 做匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，与速度V垂直 小球受力分析： V F F O O F V V

9. 或：Fn=m v2 r 向心力: 做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的 合外力，叫向心力。 1.定义： 2.方向特点： 是变力 方向始终与V垂直，指向圆心。 a向 产生向心加速度 ，只改变V的方向,不改变V的大小。 3.作用效果： 4.向心力大小： Fn=mrω2

10. 圆锥摆

11. 实验粗略验证向心力公式 思考： • 1、实验的基本原理？ • 2、实验需要测量的数据有哪些？ • 3、实验需要的器材？如何测量？ • 4、实验过程中需注意什么？ • 5、设计数据记录表。

12. 实验数据记录表 判断：g/h与（2πn/t）2是否相等。

13. 实例一 几个典型的圆周运动 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 FN f G F向=F合=f

14. 实例二 几个典型的圆周运动 F Fn G 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动

15. 向心力来源： 1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力提供，也可以是某个力的分力，或几个力的合力所提供。 2、向心力是根据作用效果命名的力。

17. F t F n O 变速圆周运动的向心力 F

18. N Ft v F · F ·O G Fn 变速圆周运动 匀速圆周运动 合外力部分提供向心力 合外力全部提供向心力

19. 练习一 练习一： 质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成θ角，则以下正确的是( ) A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 B.摆球只受重力、拉力的作用 C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mg•tanθ D.摆球做匀速圆周运动的周期为 B C D Lcos θ T = 2 π g

20. 练习一解答 θ F1 r F合 Lcos θ T 2 π = g G 小球在水平面内做匀速圆周运动，其合力必沿水平方向指向圆心，大小应等于小球做匀速圆周运动所需的向心力。即绳的拉力F与重力的合力沿水平方向，由平行四边形定则可得 F合=mg•tanθ F向=mrω2=mr(2π/T)2 r= L• sinθ 由F向= F合，联立上述各式可得

21. 练习二 练习二： 芜湖在北纬31°，求芜湖所在处质量为1Kg的物体绕地轴做圆周运动所受向心力是多大？（设地球半径R=6400km，COS31°=0.85） 分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周轨迹、圆心及半径。 物体随地球自转的角速度 ω =2 π/T 圆周半径r=R • cos31° ∴F=mr ω2 =m R • cos31°•(2 π/T) 2 代入数据可得F=2.87×10-2N A r O’ R O

22. 或：Fn=m v2 r 课 堂 小 结 向心力： ⑴ 大小： ⑵ 方向： ⑶ 作用效果： ⑷ 来源： Fn=mrω2 沿半径指向圆心。是变力。 Fn ⊥ V , 只改变速度方向。 向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力提供，也可以是某个力的分力，或几个力的合力所提供。

23. 作 业 课本P 22 . 1、2、3 尝试一下课本P22 的“做一做”实验

24. 谢谢！