第二节|向心力核心素养点击物理观念了解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的；掌握向心力的
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达式，能计算简单情景中的向心力；从牛顿第二定律角度理解向心力表达式；了解变速圆周运动。科学思维理解向心力的大小和方向，比较两种圆周运动，区分匀速圆周运动和变速圆周运动。科学探究观察向心力演示器的实验，应用控制变量法分析匀速圆周运动向心力的大小。科学态度与责任可以利用向心力的公式解决生活中的圆周运动实际问题梳理主干新知初感悟一、向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向（圆心）。2、对向心力的认识：对于做匀速圆周运动的物体，物体的速度（大小）不发生改变，因此，所受的合力只改变速度的（方向）。【感受实验】如图所示，在绳子的一端拴一个小沙袋(或其他小物体)，另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做圆周运动。此时，沙袋所受的向心力近似等于手通过绳时沙袋的拉力。换用不同质量的沙袋，并改变沙袋转动的速度和绳的长度，感受向心力的变化。【演示实验】向心力演示器实验器材：向心力演示器、小球实验步骤：①保持ω和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与质量m之间的关系(如图甲所示)，记录实验教据。②保持m和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与角速度ω之间的关系(如图乙所示)，记录实验数据。③保持ω和m相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与半径r之间的关系(如图丙所示)，记录实验数据。二、向心力的大小【探究思考】（3）向心力的来源：向心力是根据力的作用效果命名的，它不是物体受到的力，可以由重力、弹力等性质的力提供，或者是几个力的合力、某个力的分力提供。当物体做匀速圆周运动时，合力提供向心力；当物体做变速圆周运动时，合力指向圆心的分力提供向心力。【典例一】1、关于向心力的下列说法正确的是()A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小解题思路：物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力,所以A项错误;向心力方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向不改变速度的大小,所以B项正确,D项错误;向心力始终指向圆心,方向时刻改变,是变力,所以C项错误。
答案
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：B三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般的曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条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。两种圆周运动的比较【典例二】2、一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,如图,A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )解题思路：汽车从M点运动到N,曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时加速,所以沿切向方向有与速度相同的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90∘答案：C常见的匀速圆周运动中的力与运动解题示例【典例三】3、如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用B.摆球A受拉力和向心力的作用C.摆球A受拉力和重力的作用D.摆球A受重力和向心力的作用解题思路：摆球受重力、拉力作用，所受的合力为圆锥摆做匀速圆周运动的向心力,故ABD错误,C正确。答案：C【深入探究】2、绳子被拉断【典例三】3、绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（ ）A．半径相同时，角速度越小绳越易断B．角速度相等时，线速度越小绳越易断C．线速度相等时，周期越大绳越易断D．周期相同时，半径越大绳越易断【随堂小练】2、为获得汽车行驶各项参数，汽车测试场内有各种不同形式的轨道。如图所示。在某外高内低的弯道测试路段汽车向左拐弯，汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间垂直前进方向的横向摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
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