什么是向心力_百度知道
什么是向心力
1：向心力的概念及其方向 （1）在光滑水平桌面上，做演示实验 a：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态 b：用手轻击小球，小球做匀速直线运动 c：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动 （2）用CAI课件，模拟上述实验过程 （3）引导学生讨论、分析： a：绳绷紧前，小球为什么做匀速圆周运动？ b：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？ （4）通过讨论得到： a：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。 b：向心力指向圆心，方向不断变化。 c：向心力的作用效果��只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。 2、向心力的大小 （1）体验向心的大小 a：每组学生发用细线联结的钢球、木球各一个，让学生拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。 b：引导学生猜想：向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。 c：过渡：刚才同学们已猜想大向心力可能与m、v、r有关，那么，我们的猜想是否正确呢？下边我们通过实验来检验一下。 （2）a：用实物投影仪，投影向心力演示器。 b：介绍向心力演示的构造和使用方法 构造：（略） 主要介绍各部分的名称 使用方法：匀速转动手柄1，可以使塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆的作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等方格可显示出两个球所受向心力的比值。 （3）操作方法： a：用质量不同的钢球和铝球，使他们运动的半径r和角速度 相同 观察得到：向心力的大小与质量有关，质量越大，向心力也越大。 b：用两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系 c：仍用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。 （4）总结得到：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度 都有关系，且给出公式：F＝mrω2 （说明该公式的得到方法，控制变量法、定量测数据） 学生据 v=ω r推导向心力的另一表达式 F=mv2/r 3、向心加速度 （1）做圆周运动的物体，在向心力F的作用下必然要产生一个加速度，据牛顿运动定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同，叫做向心加速度。 （2）结合牛顿运动定律推导得到 a= rω2 =v2/r 4、说明的几个问题： ⑴.向心力：物体做圆周运动时，物体受到的使它的运动方向发生改变，总指向 圆心的力。 ①向心力是个变力，大小不变，方向随时发生改变。 ②向心力是个效果力，它既可以是几个力的合力，也可以是某个力的分力。 ③向心力只改变物体的运动方向，不改变物体的速率大小。 ⑵.与向心力有关的因素： 向心力的大小与物体的质量m、圆的半径r、运动的角速度、运动的线速度有 关 具体关系如下： ⑶.向心加速度：向心力产生的加速叫向心加速度。 ①向心加速度用来描述物体线速度方向改变的快慢程度，由于a向的方向
通俗的讲，物体做圆周运动，需要力来维持，要担当此重任，要求这个力必需始终指向圆心（这是向心力的特点），故称向心力。向心力可以是摩擦力、弹力、引力等常见的力。比如，月球绕地球旋转所需的向心力是引力，汽车拐弯时所需的向心力是摩擦力等等。
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如果在光滑水平桌面的O点固定一根钉子，把绳的一端套在钉子上，另一端系一个小球，使小球在桌面上做匀速圆周运动.小球之所以能绕着O点做匀速圆周运动，是因为绳对小球始终有一个拉力F，这个拉力的方向虽然不断变化，但总是沿着半径指向圆心，所以叫做向心力.物体做曲线运动时，必定受到与速度方向不在同一直线上的合外力的作用.匀速圆周运动是曲线运动，做匀速圆周运动的物体必定也受到与速度方向不在同一直线上的合外力的作用.这个合外力就是向心力.向心力指向圆心，而物体运动的方向沿切线方向，所以向心力的方向总与物体运动的方向垂直.物体在运动方向上不受力，在这个方向上没有加速度，速度大小不会改变，所以向心力的作用只是改变速度的方向.向心力的大小与哪些因素有关呢？
1.用质量不同的钢球和铝球做实验，使两球运动的半径r和角速度ω相同.可以看出，向心力的大小与质量有关，质量越大，所需的向心力就越大.2.换用两个质量相同的小球做实验，保持它们运动的半径相同.可以看出，向心力的大小与转动的快慢有关，角速度越大，所需向心力也越大.3.仍用两个质量相同的小球做实验，保持小球运动角速度相同.可以看出，向心力的大小与小球运动的半径有关，运动半径越大，所需的向心力越大.
实验表明，向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系.
可以证明，匀速圆周运动所需的向心力大小为
F＝mrω2.做圆周运动的物体，在向心力F的作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度的方向与向心力的方向相同，总指向圆心，叫做向心加速度.对于某一确定的匀速圆周运动来说，m以及r、v的大小、ω都是不变的，所以向心力和向心加速度的大小不变，但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变.匀速圆周运动是瞬时加速度矢量的方向不断改变的变速运动.
做圆周运动的物体受到一个指向圆心的力的作用，这个力叫向心力。
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高一物理第十一章匀速圆周运动 万有引力定律（人教版（实验本））
一、全章说明概述
从这一章开始学习在变力作用下的运动．这章学习在大小不 变而方向改变(总指向圆 心)的变力作用下的匀速圆周运动．匀速圆周运动是一种最基本的周期性的运动，通过学习 这种运动，要使学生进一步认识到牛顿运动定律对不同的机械运动是普遍适用的，体会到研 究不同的运动要注意它们的特点．?
行星的运动在初步研究中可视为圆周运动， 这一章讲述万有引力定律以及在万有引力作用 下行星和卫星的圆周运动．万有引力定律是重要的基本定律，学习中应使学生体会到，万有引 力定律的发现，将天体的运动和地面上的运动统一起来，使人类对自然界的认识前进一大步 ．??单元划分
本章可分为三个单元：?
第一单元 第一节至第三节，讲述匀速圆周运动的基本知识．?
第二单元 第四、五节，分析匀速圆周运动的实例以及离心现象．?
第三单元 第六、七两节，讲述万有引力和人造卫星．??具体说明?
1?向心力和向心加速度是个难点．可以先从运动学角度推导出向心加速度的公式和向心 加 速度的方向，然后运用牛顿第二定律得出向心力公式，这样讲逻辑性强，有利于学生理解公式的来源，但这种讲法比较难，可能有的学生不易接受．本书未采取这种讲法，而是根据公 式先讲向心力．对于小球在绳的拉力作用下做匀速圆周运动的情况来说，由绳的拉力引出向 心力比较容易接受，然后在定性分析的基础上直接给出向心力公式，再由牛顿第二定律导出向心加速度的公式．?
至于向心加速度公式的推导，则列为选学．如果学生基础较好，也可改变本书的讲法，即 先讲此推导，再得出向心力的公式．?
2?万有引力定律是物理学中的重要基本定律，为了使学生对定律的发现历史和背景有所了 解， 本应讲讲行星运动以及开普勒定律等内容，但考虑到课时，本书未讲万有引力定律的 发现历史和背景，也未介绍卡文迪许实验．如果条件允许， 希望教师能讲一讲．还可补充 讲讲 地球上物体重量的变化．这样有助于学生认识万有引力定律的意义，并可起到巩固知识、应用知识的作用．?二、教学要求和教学建议?全章教学要求?
1?理解匀速圆周运动的角速度、线速度和周期的概念，并理解它们之间的关系．?
2?理解向心力和向心加速度的概念，能分析向心力的来源，会用公式进行有关的计算． ?
3?了解离心现象及其应用．?
4?掌握万有引力定律．?
5?了解有关人造地球卫星的知识，知道宇宙速度，会推导第一宇宙速度．?(一)匀速圆周运动?教学要求?
●理解匀速圆周运动的角速度、线速度和周期的概念，并理解它们 之间的关系．?
1?理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度，会用线速度大小的公式v=st进行计算．?
2?理解角速度的概念，会用公式ω＝φt进行计算．?
3?理解周期的概念，理解线速度、角速度和周期的关系：v=rω=2πrT．?教学建议?
1?角速度的概念学生初次接触，应使学生有确切理解．公式ω＝φ／t中的φ应当用弧度来表示，这一点要引起学生注意．这对于得出公式ω＝2π／Τ是十分重要的．?
2?教材介绍了转数的概念，应该要求学生能独立地由转数n(转/分)得知周期T(秒)或角速度 ω(弧度/秒)．?
3?应使学生确切地知道，匀速圆周运动的线速度虽然大小不变，但方向时刻在变化，因此匀速圆周运动是变速运动，认识这一点是后面讲解向心加速度的前提．?(二)向心力 向心加速度(三)向心加速度公式的推导教学要求?
●理解向心力和向心加速度的概念，会用公式进行有关的计算．?
1?知道什么是向心力和向心加速度，理解公式a=rω2（F＝mrω2）和a=v2r(F=mv2r)的确切含义，并能用来进行计算．?
2?知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度． ?
3?理解向心加速度公式的推导．?教学建议?
1?在给出向心力公式之前应通过演示使学生定性地知道向心力的大小与哪些因素有关． 如 果有学生实验中所用的仪器(课本图实－20)，可用来定性地演示．本节后的小实验可在课外组织学生做，并注意安全．?
2?对不同形式的向心加速度公式a=v2r和a=rω2，初学者往往不能正确理解其含义，最好通过练习二第(4)题的讨论，使学生对公式的意义有清楚的认识．?
3?第二节后的思考与讨论，对多数学生来说，只要求他们知道木块所受向心力是由静摩擦力提供的，不要求作进一步分析．对乐于钻研的学生，可进一步指出木块相对于圆盘的运动趋势的方向是沿半径向外的，故静摩擦力的方向指向圆心．?(四)匀速圆周运动的实例分析教学要求?
知道一个力或几个力的合力，其效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力． 会在具体问题中分析向心力的来源．?教学建议?
1?学生常常误认为向心力是一种特殊的力，是做匀速圆周运动的物体额外受到的力，因此 教材中明确地指出这种看法是错误的，以及应如何正确认识向心力的来源．教学中要通过分析实例使学生获得正确认识，除教材中的火车转弯和水流星，还可多分析实例，如练习二第 (6)题的圆锥摆．?
2 教材对向心力来源的分析比较仔细，希望教学中也注意这一点，务求使学生有清楚的认 识． 火车转弯中外轨对轮缘的弹力，水流星中杯底对水的压力，圆环轨道对小球的弹力(见思考与讨论)，它们的大小由物体做匀速圆周运动所需的向心力和已知力来确定，即根据牛顿第二定律来确定．在前面第五章的“本章小结”中曾提出水平面对物体的支持力、竖直悬绳对物体的拉力，它们要根据什么规律来 确定的问题，这时可以复习一下这个问题，说明思路是相同的，只是这里的加速度为向心加速度．?
3 水流星中mv2r=mg，v＝gr,是临界条件．火车转弯中，适当选择内外轨的高度差，使外轨不受轮缘的压挤，思考讨论中求小球到达轨道顶端的最小速度，都必须确定临界条件．在物理问题中常常需要确定各种不同的临界条件，教学中可着重指出，使学生开始熟悉临界条件的确定．?(五)离心现象及其应用教学要求?
了解离心现象及其应用．?教学建议?
离心试验器可作为一个题目来分析．前面已经分析过圆锥摆，类似地可分析离心试验器， 其中的飞行员做匀速圆周运动的向心力是由重力和支持物对人体的支持力提供的．?(六)万有引力定律教学要求?
●掌握万有引力定律．?
1?理解万有引力定律及其公式表达．?
2?知道天体运动中的向心力是由万有引力提供的，能根据万有引力定律公式和向心力公式 进行有关的计算．?教学建议?
1?通过这节的教学应使学生了解，通常物体之间的万有引力很小，以致察觉不出，但在天 体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性的作用，万有引力定律的发现对天文学的发展起了很大推动作用．?
2?万有引力定律的发现把地面上的运动与天体运动统一起来，对人类文化的发展具有重要 意义． 可引导学生做练习四的第(3)题，使学生具体地体会到，地面上物体所受地球的重 力与月球所受地球的引力，是同一性质的力，即服从平方反比定律的万有引力．?(七)人造地球卫星宇宙速度?教学要求?
了解有关人造地球卫星的知识，知道宇宙速度，会推导第一宇宙速度．?教学建议?
本节教材重点地讲述了人造地球卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度．应使学生确切地 理 解，第一宇宙速度是卫星轨道半径等于地球半径时，即卫星在地面附近，环绕地球做匀速圆周运动的速度．当轨道半径r大于地球半径时，卫星环绕地球做匀速圆周运动的速度小． 由公式v＝（GM／r）1／2可知，v∝r－（1／2）．清楚地了解这一点，才能比较卫星在不同轨道上运行时某一物理量的大小．习题?A?组第(7)题就是为此而设的，希望引导学生把这个问题弄透彻．?
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什么是向心力？
向力啊举例举例啊
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高物理第十章匀速圆周运 万引力定律（教版（实验本））
、全章说明概述
章始习变力作用运．章习 变向改变(总指向圆 )变力作用匀速圆周运．匀速圆周运种基本周期性运通习 种运要使进步认识牛顿运定律同机械运普遍适用体研 究同运要注意特点．?
行星运初步研究视圆周运 章讲述万引力定律及万引力作用 行星卫星圆周运．万引力定律重要基本定律习应使体万引 力定律发现体运面运统起使类自界认识前进步 ．??单元划
本章三单元：?
第单元 第节至第三节讲述匀速圆周运基本知识．?
第二单元 第四、五节析匀速圆周运实例及离现象．?
第三单元 第六、七两节讲述万引力造卫星．??具体说明?
1?向力向加速度难点．先运角度推导向加速度公式向 加 速度向运用牛顿第二定律向力公式讲逻辑性强利于理解公式源种讲比较难能易接受．本书未采取种讲根据公 式先讲向力．于球绳拉力作用做匀速圆周运情况说由绳拉力引向 力比较容易接受定性析基础直接给向力公式再由牛顿第二定律导向加速度公式．?
至于向加速度公式推导则列选．基础较改变本书讲即 先讲推导再向力公式．?
2?万引力定律物理重要基本定律使定律发现历史背景所 解 本应讲讲行星运及普勒定律等内容考虑课本书未讲万引力定律 发现历史背景未介绍卡文迪许实验．条件允许 希望教师能讲讲．补充 讲讲 球物体重量变化．助于认识万引力定律意义并起巩固知识、应用知识作用．?二、教要求教建议?全章教要求?
1?理解匀速圆周运角速度、线速度周期概念并理解间关系．?
2?理解向力向加速度概念能析向力源用公式进行关计算． ?
3?解离现象及其应用．?
4?掌握万引力定律．?
5?解关造球卫星知识知道宇宙速度推导第宇宙速度．?()匀速圆周运?教要求?
●理解匀速圆周运角速度、线速度周期概念并理解 间关系．?
1?理解线速度概念知道物体做匀速圆周运瞬速度用线速度公式v=st进行计算．?
2?理解角速度概念用公式ω＝φt进行计算．?
3?理解周期概念理解线速度、角速度周期关系：v=rω=2πrT．?教建议?
1?角速度概念初接触应使确切理解．公式ω＝φ／tφ应用弧度表示点要引起注意．于公式ω＝2π／Τ十重要．?
2?教材介绍转数概念应该要求能独立由转数n(转/)知周期T(秒)或角速度 ω(弧度/秒)．?
3?应使确切知道匀速圆周运线速度虽变向刻变化匀速圆周运变速运认识点面讲解向加速度前提．?(二)向力 向加速度(三)向加速度公式推导教要求?
●理解向力向加速度概念用公式进行关计算．?
1?知道向力向加速度理解公式a=rω2（F＝mrω2）a=v2r(F=mv2r)确切含义并能用进行计算．?
2?知道变速圆周运用述公式求质点圆周某点向力向加速度． ?
3?理解向加速度公式推导．?教建议?
1?给向力公式前应通演示使定性知道向力与哪些素关．
实验所用仪器(课本图实－20)用定性演示．本节实验课外组织做并注意安全．?
2?同形式向加速度公式a=v2ra=rω2初者往往能确理解其含义通练习二第(4)题讨论使公式意义清楚认识．?
3?第二节思考与讨论数说要求知道木块所受向力由静摩擦力提供要求作进步析．乐于钻研进步指木块相于圆盘运趋势向沿半径向外故静摩擦力向指向圆．?(四)匀速圆周运实例析教要求?
知道力或几力合力其效使物体产向加速度物体所受向力． 具体问题析向力源．?教建议?
1?误认向力种特殊力做匀速圆周运物体额外受力 教材明确指种看错误及应何确认识向力源．教要通析实例使获确认识除教材火车转弯水流星析实例练习二第 (6)题圆锥摆．?
2 教材向力源析比较仔细希望教注意点务求使清楚认 识． 火车转弯外轨轮缘弹力水流星杯底水压力圆环轨道球弹力(见思考与讨论)由物体做匀速圆周运所需向力已知力确定即根据牛顿第二定律确定．前面第五章本章结曾提水平面物体支持力、竖直悬绳物体拉力要根据规律 确定问题复习问题说明思路相同加速度向加速度．?
3 水流星mv2r=mgv＝gr,临界条件．火车转弯适选择内外轨高度差使外轨受轮缘压挤思考讨论求球达轨道顶端速度都必须确定临界条件．物理问题需要确定各种同临界条件教着重指使始熟悉临界条件确定．?(五)离现象及其应用教要求?
解离现象及其应用．?教建议?
离试验器作题目析．前面已经析圆锥摆类似析离试验器 其飞行员做匀速圆周运向力由重力支持物体支持力提供．?(六)万引力定律教要求?
●掌握万引力定律．?
1?理解万引力定律及其公式表达．?
2?知道体运向力由万引力提供能根据万引力定律公式向力公式 进行关计算．?教建议?
1?通节教应使解通物体间万引力致察觉 体运由于体质量万引力起决定性作用万引力定律发现文发展起推作用．?
2?万引力定律发现面运与体运统起类文化发展具重要 意义． 引导做练习四第(3)题使具体体面物体所受球重 力与月球所受球引力同性质力即服平反比定律万引力．?(七)造球卫星宇宙速度?教要求?
解关造球卫星知识知道宇宙速度推导第宇宙速度．?教建议?
本节教材重点讲述造球卫星发射原理推导第宇宙速度．应使确切 理 解第宇宙速度卫星轨道半径等于球半径即卫星面附近环绕球做匀速圆周运速度．轨道半径r于球半径卫星环绕球做匀速圆周运速度． 由公式v＝（GM／r）1／2知v∝r－（1／2）．清楚解点才能比较卫星同轨道运行某物理量．习题?A?组第(7)题设希望引导问题弄透彻．hehe,抄书说简单点给物体力要走沿直线让物体绕着走要拽着力向力?
通俗的讲，物体做圆周运动，需要力来维持，要担当此重任，要求这个力必需始终指向圆心（这是向心力的特点），故称向心力。向心力可以是摩擦力、弹力、引力等常见的力。比如，月球绕地球旋转所需的向心力是引力，汽车拐弯时所需的向心力是摩擦力等等。
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月亮绕球向力向力圆周运需要力没向力月亮飞走
通俗点吧，就是在圆周运动中，质点每一瞬间的速度的方向都是这个圆的切线。如果没有向心力，那么，质点就沿着某一瞬间速度的方向飞出去了。也就是说，向心力是拽着物体不让它沿速度方向飞走，或者说是不断改变物体速度方向的力。最基本的例子是转绳子。绳子一端系一重物，以你的手为圆心甩动绳子，保持手与重物之间绳子长度不变，那么，重物就做圆周运动。在某一瞬间，重物的速度的方向是这个圆的切线的方向。在这一瞬间，如果绳子断掉，那么重物就会沿着这个方向前进。由于重物不断运动，圆上每一点的切线方向都不同，改变重物运动方向的力就是向心力，因为这个力总是由物体指向圆心。在这个例子中，向心力是绳子的拉力。你可以把它当作，重物总是想沿自己的方向逃走，但是由于向心力把它往圆心拉，两个力出于一种相对平衡状态，于是，重物就做圆周运动。
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