圓周運(yùn)動第3章魯科2019高中物理必修二第二節(jié)科學(xué)探究：向心力曲線運(yùn)動的條件復(fù)習(xí)FvFv物體做直線運(yùn)動合外力（加速度)與速度方向同一直線物體做曲線運(yùn)動合外力(加速度）與速度方向不在同一直線做圓周運(yùn)動的物體，其合外力與速度有什么樣的關(guān)系呢？目錄02探究影響向心力大小的因素03向心加速度01向心力向心力>>>1實驗演示拉力與速度垂直，始終指向圓心。ONF拉小車的合外力為F拉GOF拉F拉F拉VVvO受力分析拉力不做功，只改變運(yùn)動的方向，不改變速度的大小一、向心力1、定義：做圓周運(yùn)動的物體一定受到指向圓心的力的作用，這個力就叫作向心力。3、特點(diǎn)：只改變線速度的方向，不改變速度的大小。向心力不做功2、方向：始終指向圓心。是變力。向心力F向F向OF引F合＝F引＝F向OmgNfF向

＝fOmgNF向＝N+mg向心力的來源汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎天體運(yùn)動過山車

向心力是按照效果命名的力，并不是物體額外受到的一個力；受力分析時,不能多出一個向心力。向心力的來源4、向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是幾個力的合力。靜摩擦力做為向心力5、做勻速圓周運(yùn)動的物體合外力做為向心力。請分析下列向心力的來源向心力的來源練習(xí)影響向心力大小的因素2為什么轉(zhuǎn)動時吸管不下落？如果轉(zhuǎn)速變小，吸管會下落嗎？影響向心力大小的因素影響向心力大小的因素

物體做圓周運(yùn)動時所需的向心力與物體質(zhì)量、轉(zhuǎn)動半徑以及角速度有關(guān)。實驗探究

探究做圓周運(yùn)動的物體所需要的向心力F與其質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動半徑r和轉(zhuǎn)動角速度ω之間的關(guān)系。影響向心力大小的因素一、向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系

把兩個質(zhì)量不同的小球分別放在長槽和短槽上，調(diào)整塔輪上的皮帶和小球位置，使兩球的轉(zhuǎn)動半徑和角速度都相同。轉(zhuǎn)動手柄，觀察向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。一、向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系二、向心力大小與半徑的關(guān)系

換兩個質(zhì)量相同的小球，使兩球的角速度相同。再增大長槽上小球的轉(zhuǎn)動半徑，使兩球的轉(zhuǎn)動半徑不同。轉(zhuǎn)動手柄，觀察向心力的大小與半徑的關(guān)系。二、向心力大小與半徑的關(guān)系三、向心力大小與角速度的關(guān)系

換兩個質(zhì)量相同的小球，使兩球的轉(zhuǎn)動半徑相同。調(diào)整皮帶位置，使兩球轉(zhuǎn)動的角速度不同。轉(zhuǎn)動手柄，觀察向心力的大小與角速度的關(guān)系。三、向心力大小與角速度的關(guān)系影響向心力大小的因素實驗結(jié)論

做圓周運(yùn)動的物體所需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比、與轉(zhuǎn)動的半徑成正比、與角速度的平方成正比。影響向心力大小的因素【進(jìn)一步研究可得出】

勻速圓周運(yùn)動所需的向心力的大小為：式中m是運(yùn)動物體的質(zhì)量，r是運(yùn)動物體轉(zhuǎn)動的半徑，ω是轉(zhuǎn)動的角速度。向心加速度3向心加速度勻速圓周運(yùn)動合外力為向心力加速度向心加速度牛頓第二運(yùn)動定律①方向必定指向圓心，是變量②只改變速度的方向，不改變速度的大小③公式也適用于非勻速圓周運(yùn)動一般飛行員能承受的最大向心加速度的大小約為6g。在飛行表演中，飛機(jī)某次水平轉(zhuǎn)彎時，可視為在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。若飛機(jī)以150m/s的速度飛行，在該次水平轉(zhuǎn)彎過程中向心加速度為6g，取重力加速度g=9.8m/s2，飛機(jī)水平轉(zhuǎn)彎半徑至少為多少?由題意可知，v=150m/s，a=6g=6×9.8m/s2=58.8m/s2。解由得討論

飛機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑與線速度和向心加速度有關(guān)。此題的轉(zhuǎn)彎半徑是針對比較極端情況的結(jié)果。對于客機(jī)，轉(zhuǎn)彎半徑的設(shè)計須考慮安全系數(shù)及乘客的舒適度等諸多因素，轉(zhuǎn)彎半徑通常較大。若水平圓臺轉(zhuǎn)動的角速度ω=0.6rad/s，質(zhì)量為30kg的小孩坐在距離軸心