匀速圆周运动的向心力和向心加速度[学习目标定位] 1.理解向心力的概念及其表达式的含义.2.知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行计算.3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系，能够用向心加速度公式求解有关问题．一、向心力1．定义：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力．2．大小：F＝mω2r＝m.3．方向：总是沿半径指向圆心，方向时刻改变．二、向心加速度1．定义：做匀速圆周运动的物体的加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度．2．大小：a＝＝ω2r.3．方向：沿半径指向圆心，方向始终与运动方向垂直.一、什么是向心力[问题设计]分析图 1 甲、乙中小球和地球的受力情况，合力的方向与线速度方向有什么关系？合外力的作用效果是什么？图 1答案 甲图中小球受绳的拉力、水平地面的支持力和重力的作用，合力等于绳对小球的拉力；乙图中地球受太阳的引力作用．两图中合力的方向总沿半径指向圆心且与线速度的方向垂直，合力的作用效果是改变线速度的方向．[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()2.12．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...
