2017-2018物理教科版必修2教学案:第二章 第2节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度
2017-2018物理教科版必修2教学案:第二章 第2节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度第3页

  若两小球线速度相同,由F=m可知,短绳中张力大,短绳易断。

  (2)甲同学认为由公式a=知向心加速度a与运动半径r成反比;而乙同学认为由公式a=ω2r知向心加速度a与运动半径r成正比,他们两人谁的观点正确?说一说你的观点。

  提示:他们两人的观点都不准确。当v一定时,a与r成反比;当ω一定时,a与r成正比。

  (3)如图2­2­2所示,物体在圆筒壁上随筒壁一起绕竖直转轴匀速转动,试问:物体受几个力作用?向心力由什么力提供?

  

  图2­2­2

  提示:物体受三个力,分别为重力、弹力和摩擦力。物体做匀速圆周运动,向心力等于以上三个力的合力,由于重力与摩擦力抵消,实际上向心力仅由弹力提供。

  

对向心力的理解   

  

  1.大小:F=ma=m=mω2r=mωv=mr

  (1)匀速圆周运动中向心力的大小始终不变。

  (2)非匀速圆周运动中向心力的大小随速率v的变化而变化,公式表述的只是瞬时值。

  2.方向:无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿半径指向圆心,方向时刻改变,故向心力是变力。

  3.向心力是效果力

  (1)向心力因其方向时刻指向圆心而得名,是效果力。

  (2)它的作用效果是只改变速度方向不改变速度大小。

(3)不是因为物体做圆周运动才产生向心力,而是向心力作用迫使物体不断改变速度方向而做圆周运动。