2.向心力第1课时向心力一、向心力【思考】光滑桌面上细线拴小球做匀速圆周运动,所受合力沿什么方向?提示:所受合力沿细线方向,指向圆心。1.实例表明:做匀速圆周运动的物体受到了指向_____的合力。2.方向:始终沿半径指向_____。圆心圆心3.表达式:(1)Fn=_____(2)Fn=_____。4.效果力:向心力是根据力的_________来命名的,凡是产生向心加速度的力,都是向心力。mω2r作用效果2vmr二、变速圆周运动和一般曲线运动1.变速圆周运动的合力(1)跟圆周相切的分力Ft产生切向加速度at,切向加速度描述___________变化的快慢。(2)指向圆心的分力Fn产生向心加速度an,向心加速度描述_______________的快慢。线速度大小线速度方向改变2.一般曲线运动:(1)处理方法:_______。可以将一般的曲线分割成许多很短的小段,看作一小段圆弧。(2)用圆周运动的处理方法研究质点在这一小段圆弧上的运动。微元法(3)下列描述中,你认为符合科学事实的有_____。①匀速圆周运动的向心力是恒力②匀速圆周运动的合力就是向心力③变速圆周运动的向心力不指向圆心④向心力是具有某种特定性质的力⑤向心力可以由重力或弹力来充当②⑤一向心力1.匀速圆周运动中向心力的方向:方向时刻在变化,始终指向圆心,与线速度的方向垂直。2.向心力的特点:由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小,只改变线速度的方向。3.向心力的来源:匀速圆周运动中,向心力等于物体的合外力,常等效为三种情况:合力充当向心力,某一个力充当向心力,某个力的分力充当向心力。【思考·讨论】情境:飞机在空中水平面内做匀速圆周运动;在光滑漏斗内壁上,小球做匀速圆周运动。讨论:(1)飞机和小球在运动过程中受到哪些力的作用?(模型建构)提示:重力和支持力。(2)这些力的合力方向及作用效果是什么?(物理观念)提示:这些力的合力指向圆心,充当向心力,用来提供向心力。【典例示范】如图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图乙所示的物理模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO′转动,设绳长l=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m,转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=37°,不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求质点与转盘一起做匀速圆周运动...
