向心力教案【教材解读】1．匀速圆周运动物体所受合外力的特点：当物体做匀速圆周运动时，物体所受的合外力始终与物体的运动方向垂直，即始终指向圆心，故称之为向心力。注意：向心力是变力。2．向心力的作用效果：向心力只改变物体的运动方向，不改变物体的运动快慢。因向心力始终与物体的运动方向垂直，故向心力对物体始终不做功。3． 变速圆周运动物体所受合外力的特点及其作用效果：当物体做变速圆周运动时，物体所受的合外力往往不与运动方向垂直，也就是说不再始终指向圆心。它一方面改变物体的运动方向，一方面改变物体的运动快慢，即它的作用效果有两个：合力沿垂直速度方向的分量改变物体的运动方向，使物体产生一个向心加速度，合力沿速度方向的分量改变物体的运动快慢，使物体产生一个切向加速度。4． 变速圆周运动中向心力公式的使用：前面给出的向心力及向心加速度公式对变速圆周运动也适用，只是其中的速度应该是对应于某一位置的瞬时速度，其向心力、向心加速度也是对应于此位置的向心力和向心加速度。【案例剖析】例 1． 图 6-7-11 所示，细绳的一端固定于 O 点，另一端系一个小球，在 O 点的正下方钉一个钉子 A。让小球从一定高度摆下，经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。请用圆周运动的知识加以论证。解析 ：据机械能守恒，钉子在不同位置时小球到达最低点时的速度相等，再据向心力公式 ：知：r 越小，F 越大，故绳越易断。例 2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，速度逐渐减小。图 6-7-12 甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力 F 的四种方向，你认为正确的是哪一个？解析：由题意知，向心力的作用效果有两个，一方面改变物体的运动方向，一方面改变物体的运动快慢，且因汽车减速，切向加速度与运动方向相反。故正确答案是丙。例 3．如图 6-7-13，细杆的一端与一小球相连，可绕过 O 点的水平轴自由转动，现给小球共 2 页 第 1 页A图 6-7-11O。FMN。甲N。M乙FMN。丙FMN。丁F图 6-7-12baO图 6-7-13一初速度，使它做圆周运动，图中 a、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点，试分析杆对球的作用力是拉力还是推力？解析：小球在最低点 a 点受重力和杆对球弹力合力必定指向圆心即竖直向上，故杆对球的力为拉力；小球在最高点 b 点向心力指向圆心即竖直向下，根据速度的大小，杆对球的力可能为拉力，可能为推力，也可能不受...
