向心力概念

向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心（曲率中心）的合外力作用力，是以效果命名的。这种效果可以由弹力、重力等提供，也可以由几个力的合力或其分力提供。

物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力。
公式：F向=mrω(2)=mv(2)/r=4π(2)mr/T(2)
*(2)指的是前面一个字符的平方
1．匀速圆周运动是非匀速曲线运动（或称空加速运动）．
匀速圆周运动的速度方向时刻改变，必定存在加速度．从运动学角度可以证明，做匀速圆周运动的物体的加速度大小为a=v^2/r=w^2r，方向总是指向圆心，因此匀速圆周运动的加速度，叫向心加速度．向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小．
匀速圆周运动的速度和加速度，虽然大小均不变，但它们的方向却时刻变化．因此，匀速圆周运动是变速运动，而且是非匀变速运动．
2．对向心力的认识．
（1）向心力是从力的效果来命名的，因为它产生指向圆心的加速度，所以称它为向心力．它不是具有确定性质的某种类型的力．相反，任何性质的力都可以作为向心力．实际上它可是某种性质的一个力，或某个力的分力，还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力．
（2）向心力为何不把物体拉向圆心
做圆周运动的物体，速度方向时刻要改变，为了改变物体速度的方向
需要一定大小的力，而向心力的大小恰好就等于所需要的力，因而它没有“余力”把物体拉向圆心．
3．匀速圆周运动和非匀速圆周运动
圆周运动按照速度大小是否变化可分为匀速圆周运动和非匀速圆周运动两类．
做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，只是方向改变，因此加速度总是指向圆心，其大小不变；合外力亦总是指向圆心，大小不变．
做非匀速圆周运动的物体，速度方向和大小均变，它除了有指向圆心的加速度外，还有沿切线方向的加速度，所以合加速度不指向圆心，所受合外力也不指向圆心。物体的向心加速度大小a=v^2/r随v值变化，向心力a随F=ma值变化．例如，小球沿竖直平面内的光滑圆轨道运动，如图所示，球从上向下通过A点时的受两个力作用，
其中重力G方向与Va相同，使小球速度大小发生变化，轨道弹力N与Va垂直，指向圆心，使小球速度方向发生变化，即提供小球做圆周运动的向心力，合力F与Va成一角度，并不指向圆心
谢谢

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
http://www.chinaedu.com/101resource004/wenjianku/200429/101ktb/lanmu/JAAP0026/JAAP0026.htm

向心力是物体做圆周运动所必需的力,它不是物体额外受到的力,它是由物体指向圆心方向的合外力提供的,可以是一个力提供，也可以是几个力的合力提供。
如放在水平转盘上的物体跟着转盘一起转动,物体受到的力有重力、支持力、摩擦力，其中指向圆心方向上的摩擦力提供向心力；
再如，车子过拱桥最高点，在指向桥的圆心方向有两个力：重力和支持力，这两个力的合力提供向心力。

向心力:做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心,这个力叫做向心力.
向心力的来源:可以由重力,弹力,摩擦力等提供.总之是物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力.
向心力的方向:总是沿半径指向圆心,方向时刻在改变.因此向心力是变力.
向心力的作用效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小.
向心力指向圆心,而物体的运动方向沿圆周上该处的切线方向.两者相互垂直物体在运动方向所受的合外力为零.在这个方向上无加速度.速度大小不会改变.所以向心力只改变速度的方向.