向心力与向心加速度 学案【学习目标】1、理解向心加速度和向心力的概念 2、知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。 3、掌握向心力与向心加速度之间的关系。【学习重点】1、理解向心力和向心加速的概念。 2、知道向心力大小,向心加速的大小,并能用来进行计算。【知识要点】1.向心力(1) 定义:做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力。(2) 特点:方向总是与线速度的方向垂直,从不同的角度指向圆心,故方向时刻在变化,所以向心力是变力,是一个按效果命名的力。(3) 大小:F=mω2r=m=m(2πf)2r= (4) 向心力是产生向心加速度的原因,向心加速度的方向时刻在变化,则向心力的方向也随之变化,所以说匀速圆周运动是变加速运动。⑸ 向心力的作用效果向心力总是指向圆心,而线速度是沿圆周的切线方向,故向心力始终与线速度垂直,所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向,而不改变速度的大小。2.向心加速度⑴ 定义:做匀速圆周运动的物体,加速度指向圆心,这个加速度称为向心加速度。⑵ 方向:总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即方向始终与运动方向垂直,方向时刻在改变,不论加速度 an的大小是否变化,an的方向是时刻改变的,所以圆周运动一定是变加速度的运动。⑶ 几种表达式:除了教材介绍的 an=、an=rω2外,向心加速度还有另外几种形式:联系 ω==2πf,代入 an=rω2可得:an=r 和 an=4π2f2r,再根据 v=ωr 可得:an=vω【典型例题】例 1 关于向心力,以下说法中不正确的是A.是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力B.向心力就是做圆周运动的物体所受的合力C.向心力是线速度变化的原因D.只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动例 2 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( )A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小用心 爱心 专心1(例2 )C.物体所受弹力减小,摩擦力减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变解析:物体在竖直方向上受重力 G 与摩擦力 F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力FN,根据向心力公式,可知 FN=mω2r,当 ω 增大时,FN增大,所以应选 D。例 3 如图所示,A、B、C 三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为 μ,A 的质量是2m ,B 和 C 的质量均为 m,A、B 离轴为 R,C 离轴为 2R。当圆台旋转...