第2节 向心力与向心加速度
1.理解向心力和向心加速度的概念. 2.会用实验探究向心力与质量、角速度和半径的关系.
3.能用向心力及向心加速度公式进行计算.
[学生用书P60]
一、向心力及其方向
1.定义:做圆周运动的物体,受到的始终指向圆心的等效力.
2.方向:始终指向圆心,总是与运动方向垂直.
3.作用效果:向心力只改变速度方向,不改变速度大小,因此向心力不做功.
4.来源:可能是弹力、重力、摩擦力或是它们的合力,做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体受到的合外力,做非匀速圆周运动的物体,向心力不是物体所受到的合外力.
1.(1)做匀速圆周运动的物体所受到的向心力是恒力.( )
(2)向心力和重力、弹力、摩擦力一样,是性质力.( )
(3)向心力可以由某种性质的力来充当,是效果力.( )
提示:(1)× (2)× (3)√
二、向心力的大小
1.实验研究F向与m、r、ω的关系
(1)实验方法:控制变量法.
(2)结论:物体的质量越大、角速度越大、转动半径越大,物体所需向心力越大.
2.大小:物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比,与半径成正比,与角速度的二次方成正比.
3.计算公式:F=mrω2=m.
根据公式F=m和F=mω2r,物体做匀速圆周运动时,当半径比较大的时候,向心力比较大还是比较小?
提示:分析向心力大小必须采用控制变量的方法,公式F=m中,若v一定时,r