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探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
向心力演示器实验 · 圆周运动
向心力
待测N
质量
0.10kg
组别
甲组
公式值，不是实测
先猜角速度变成两倍，向心力变成几倍？
先选一个，再看结论和实验。
结论四倍。F = mω²r，向心力跟角速度的平方成正比。
第 1 镜 · 就位 甲组就位：质量 0.05 kg，半径 0.10 m，角速度 4.0 rad/s。
先选比较哪个量、哪一组，然后点播放，看向心力的大小。
要点 · 记忆点
圆周运动
记住这句
F = mω²r。角速度变两倍，向心力变四倍。
向心力指向圆心
它是绳子拉力、摩擦力这类力合出来的效果，不是新的一种力。受力分析里不单独画它。
一次只改一个量
比质量时半径和角速度不动；比半径时质量和角速度不动；比角速度时质量和半径不动。
只有角速度带平方
质量和半径变两倍，向心力跟着变两倍。角速度变两倍，向心力变四倍。
不做功
向心力始终垂直速度，只改方向不改大小。绳子一断，小球沿切线匀速直线飞出去。
易错别把角速度当一次方。ω 从 2.0 到 4.0，向心力从 0.04 N 到 0.16 N。
观察什么
两个箭头
F 箭头沿半径指向圆心，v 箭头沿切线，两个方向始终垂直。
力标尺
甲、乙两组的结果落在同一把尺上，长短直接比出倍数。
转速
角速度大的那组转得更快，力箭头也更长。
这个实验在说明什么
这一页用向心力演示器比较两组：甲乙只差一个量，其余不动，看向心力跟着谁变、变多少。
比质量时半径和角速度不动，比半径时质量和角速度不动，比角速度时质量和半径不动；这样才分得清向心力的变化是哪个量引起的。
质量、半径、角速度都是设定值，向心力按 F = mω²r 算出；质量和半径变两倍，力也变两倍，角速度变两倍，力就变四倍，别把 ω 当成一次方。向心力是拉力和摩擦力合出来的效果，不是新的一种力。
质量、半径、角速度是设定值，向心力按 F = mω²r 算出，不是实测。教材：人教社电子课本 · 物理必修第二册。
讲给家长听
合上这一页，说说向心力和速度方向是什么关系。
卡住了？看一眼
向心力沿半径指向圆心，始终与速度方向垂直。