高一物理 : 向心力 知识点讲解

1. 高一物理 向心力

2. 向心力
看一看 轻绳栓一小球,在光滑水平
面做匀速圆周运动。
想一想
小球受哪些力？合外力有何特点？

3. 小球受力分析：
FN
O
O
F
G
FN与G相抵消，所以合力为F

4. V
小球受力分
析： F
O F
O
F
V V
结论： 做匀速圆运动的小球，
与速度V垂直
合外力指向圆心，

5. 卫星绕地球运行
V
F
F F
V
V
结论： 做匀速圆运动的卫星，
合外力方向指向圆心（地心），
与速度V垂直

6. 一.向心力
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到的
指向圆心的合外力，叫向心力。
2.特点：方向始终与V垂直，指向圆心。
方向时刻发生变化, 是变力
注意：
1、向心力通常由重力、弹力、摩
擦力中的某一个力，或者是某个力 V
的分力，或几个力的合力所提供。 F
2、向心力是根据力的作用效 O F
O
果来命名的，受力分析时不要 F
把向心力当作一个独立的力。 V V

7. V
3.作用效果:
F
只改变V的方向,不改变 O F
O
V的大小 F
V V
为什么？
因为在运动方向上所受的合外
力为0，这个方向上的加速度也
为0，所以速度大小不变，只改
变速度方向。

8. 4.向心力大小：
（1）体验向心力的大小
猜想：向心力大小可能与 _________________ 有关
质量、 半径、 角速度
（2）演示实验：用向心力演示器演示
方法:控制变量法
1.F与m的关系 保持r、ω一定
m大，F也大
2.F与r的关系 保持m、ω一定
r大，F也大
3.F与ω的关系 保持r、m一定
ω大，F也大

9. 介绍: 向心力演示
仪
小 FN
球
静
止
G

10. 介绍: 向心力演示
仪
手
推
档
板

11. 介绍: 向心力演示
仪
匀
FN
速
圆
F F´
周
运
动 G
生活体验向心力.rmvb

12. 结论: 向心力的大小F与物体质量m、圆
周半径r和角速度ω都有关系
公式：F＝m rω2
v
根据 推导向心力的另一表达式
r
2
v
F m
r

13. 圆锥摆
小球受到哪些
想一想 力的作用？
θ
向心力由什么
F 力提供？
r 向心力由拉力F和
O
F合 重力G的合力提
供。
G

14. 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
ω FN
F向=F合=Ff
O
Ff 木块做圆周运
动所需向心力：
由圆盘对木块
G 的静摩擦力 f
小球受到哪些 提供
想一想 力的作用？
向心力由什么
力提供？

15. 例题: 小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ
角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。
O‘
解：小球受力：
θ
竖直向下的重力G 沿绳方向的拉力T L
T
小球的向心力：由T和G的合力提供
F向心 F mgtg O
RF
小球做圆周运动的半径 R L sin mg
由牛顿第二定律： F ma m 2
R
2 g
即： mgtg m L sin
L cos

16. 课 堂小结
向心力：
v2
⑴ 大小：F=mrω2 或：F=m r
⑵ 方向： 沿半径指向圆心。是变力。
⑶ 特点： F ⊥ V , 方向不断变化。
⑷ 来源： 重力、弹力、摩擦力或几
个力的合力。