2．向心力
1．理解向心力的概念，知道它是根据力的作用效果命名的。
2．体验向心力的存在，会分析向心力的来源。
3．实验探究向心力大小的表达式。
4．掌握向心力的表达式，并能用来进行计算。
5．理解变速圆周运动中合力的两个分力的效果，知道一般曲线运动的研究方法。
1.向心力
(1)定义：做匀速圆周运动的物体所受的指向圆心的合力。
(2)方向：始终沿着半径指向圆心，与线速度方向垂直。
(3)作用效果：向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
(4)向心力是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的作用效果命名的。
2．向心力的大小
(1)实验探究
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控制变量
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探究内容
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m、r相同，改变ω
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探究向心力Fn与角速度ω的关系
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m、ω相同，改变r
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探究向心力Fn与半径r的关系
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ω、r相同，改变m
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探究向心力Fn与质量m的关系
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(2)公式：Fn＝mω2r或Fn＝m。
3．变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点
(1)变速圆周运动：做变速圆周运动的物体所受合外力产生两个方面的效果，如图所示。
①跟圆周相切的分力Ft：若与速度同向，则速度越来越大；若与速度反向，则速度越来越小。
②指向圆心的分力Fn：指向圆心，提供物体做圆周运动所需的向心力，改变速度的方向。
(2)一般曲线运动的研究方法
①一般的曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。
②研究方法：可以把曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。
判一判
(1)做匀速圆周运动的物体所受合力不变。( )
(2)随水平圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力作用。( )
(3)由公式Fn＝mω2r可知，圆周运动的半径越大，向心力越大。( )
提示：(1)× 做匀速圆周运动的物体合力指向圆心，方向时刻改变。
(2)× 向心力是效果力，物体受重力、支持力、圆盘给它的静摩擦力，静摩擦力充当向心力。
(3)× 只有当质量、角速度一定时，向心力才与半径成正比。
想一想
1.匀速圆周运动中，物体的合力就是向心力吗？合力一定指向圆心吗？在变速圆周运动中呢？
提示：在匀速圆周运动中，物体的合力就是向心力，合力一定指向圆心；在变速圆周运动中，物体的合力不是向心力，合力不指向圆心，但向心力指向圆心。
2．什么情况下质点做速度越来越大的圆周运动？什么情况下质点做速度越来越小的圆周运动？
提示：当合力与速度的夹角为锐角时，质点的速度越来越大；当合力与速度的夹角为钝角时，质点的速度越来越小。
