第 2 课时 对向心力概念的理解及表达式的应用核心素养目标物理观念向心力表达式的理解。科学思维通过实验会分析向心力的来源,掌握向心力大小的表达式并会应用公式进行计算,会分析简单情境中的向心力的来源和向心力的应用。核心要点一 向心力来源分析[问题探究]1.如图所示,滑冰运动员转弯时什么力充当向心力?答案 地面对运动员的摩擦力充当向心力。2.如图所示,小球绕 O′在水平面内做匀速圆周运动,可以说小球受重力、绳的拉力和指向 O′的向心力吗?答案 不能,向心力是按效果命名的力,物体实际受到的沿半径方向的合力即为向心力,不是另外受到的某一个力。[探究归纳]1.向心力的来源向心力是从力的作用效果命名的,它不是物体受到的力,可以由重力、弹力等各种性质的力,或者是几个力的合力、某个力的分力提供。当物体做匀速圆周运动时,合外力提供向心力;当物体做变速圆周运动时,合外力指向圆心的分力提供向心力。2.常见的几个实例分析(1)重力(万有引力)提供向心力如地球卫星绕地球做圆周运动。(2)弹力提供向心力如图所示,在光滑水平面上,将绳子的一端系在 O 点,绳子另一端系一小球,使小球在水平面上做匀速圆周运动,则小球做匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力(弹力)提供。(3)静摩擦力提供向心力如图所示,木块随圆盘一起在水平面内运动,即做匀速圆周运动,其向心力由静摩擦力提供。木块相对圆盘的运动趋势方向是沿半径背离圆心,静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。(4)合力提供向心力如图所示,汽车过拱桥时,经最高点时其向心力由重力和支持力的合力提供。(5)向心力由某一力的分力提供如图所示,小球做圆锥摆运动,绳的拉力可分解为水平分力F1和竖直分力 F2,则向心力可认为由绳拉力的水平分力提供,当然也可以认为是由重力和绳的拉力的合力提供。【特别提示】 对于匀速圆周运动,向心力是做圆周运动的物体所受的合力,其大小恒定。[试题案例] [例 1] (多选)如图所示,一小球用细绳悬挂于 O 点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以 O 点为圆心做圆周运动,提供运动中小球所需向心力的是( )沿半径方向上的合力A.绳的拉力B.重力和绳拉力的合力C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力解析 分析向心力来源时沿着半径方向求合力即可,注意作出正确的受力分析图。如图所示,对小球进行受力分析,它受到重力和绳子的拉力作用,向心力是指向圆心方向的合力因此,它可以是...