匀速圆周运动的速度方向每时每刻都在发生着变化，而在方向改变快慢的同时也存在着加速度。站在运动学角度上来看，做匀速圆周运动的物体的加速度大小为a=v?/r=ω?r，方向总是指向圆心，因此匀速圆周运动的加速度也被称为向心加速度。向心加速度不改变速度的大小，只改变速度的方向。
由于匀速圆周运动的速度和加速度大小均不变，方向却每时每刻都在发生着变化，所以，匀速圆周运动是一种变速运动，并且是非匀变速运动。
（2）匀速圆周运动和非匀速圆周运动
按照速度大小是否变化，可将圆周运动分为两类：匀速圆周运动和非匀速圆周运动。
对于做匀速圆周运动的物体来说，速度大小不改变，只是方向发生改变，这样，加速度总是指向圆心，大小不变；合外力也总是指向圆心，大小不变。
对于做非匀速圆周运动的物体来说，速度方向和大小都发生变化，不仅有指向圆心的加速度，还有沿切线方向的加速度，因此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=v2/r随v值变化，向心力a随F=ma值变化。
（3）在匀速圆周运动中，线速度的大小是不因合外力而发生改变的，这里所指的向心力也就是物体所受的合外力。
在变速圆周运动中，合外力不仅改变线速度的大小，还改变线速度的方向，正由于此，向心力不一定等于物体所受的合外力，并且由于变速圆周运动线速度的大小不恒定，因此，变速圆周运动中向心力大小也是不恒定的。
2.浅谈向心力
由于向心力能够产生指向圆心的加速度，所以称它为向心力，它是以力的效果而命名的，它不是具有确定性质的某种类型的力。
与之相反，任何性质的力都可以作为向心力。事实上，它可以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。
向心力不会把物体拉向圆心，这是因为做圆周运动的物体，速度方向每时每刻都在发生着变化，如果要改变物体速度的方向，则需要一定大小的力，而向心力的大小刚刚与所需要的力是相等的，因而它没有更多的力能够将物体拉向圆心。生活中还有一种运动叫离心运动，即物体不足以提供向心力而使另一物体远离它而运动。
离心运动在生活中应用广泛，例如洗衣机的脱水和棉花糖的制作。
第五节随处可见——重力
重力是人类生活中最普遍的力，地球上一切万物都受重力的作用，对于人类的生存和发展至关重要。
1.重力的基本概念
在力学中，重力是最重要、最基本的概念之一。目前为止，国内外各种课本以及大量的参考书对重力概念的定义大致分为以下三类。
第一类：“地球对物体的引力称重力”，“重力就是由于地球吸引而使物体受到的力”。
该类定义比较明确，重力指的是地球对物体的万有引力，重力即是力，是一个矢量，它的方向也就是地球对物体引力的方向——指向地球中心。如果按照这一定义，重力也就是引力的同义词。实际上，该定义仅仅在不考虑地球自转所引起的效果的时候，才具有一定的意义。
第二类：“地球对地球表面附近物体的引力称重力”，“地球对它附近物体吸引的力是重力”。
该类定义存在一个共同点，即有“表面”、“附近”这一类限制性词。事实上，这些“表面”、“附近”表达的意思只是一个区域性概念，也就是说只有地球表面附近的引力才能称之为重力，除此之外，则被称为引力；此外，这里所说的“表面”、“附近”到底距地球表面有多远没有说明。由此可见，该类重力定义的概念只是一些模糊的、不确切的定义。
第三类：“实际上，重力就是悬线对质点拉力的平衡力”。“物体在地球表面附近自由下落时，有一竖直方向的重力加速度g，产生此重力加速度的力称为重力”，“质点以线悬挂并相对于地球静止时，质点所受重力的方向沿悬线且竖直向下，其大小在数值上等于质点对悬线的拉力”。
该类定义是分别从两种形式——静力学形式和动力学形式提出来的重力的“操作性定义”，并且还暗示了重力并不是单纯的地球引力，而是将地球自转影响这一因素考虑在内的地球引力和物体随地球绕地轴转动所受的向心力的差。该类定义比较全面，不过唯一一点不足之处是，没有明确地将重力的主要本质（即地球引力）表达出来。
由上面新的力的定义，可以知道重力概念的内涵：其一，重力的本质来源于地球的引力；其二，重力是一个表观的概念，是物体随地球一起转动时受到地球的引力；其三，重力等于物体受地球的引力和随地球绕轴转动所需向心力的矢量差；其四，重力的方向总是竖直向下的；其五，重力是由于地球的吸引而产生的，不过不能将它说成是地球的引力。
重力，并不等于地球对物体的引力。事实上，重力是万有引力和离心力的合力，能够利用平行四边形法则合成。这是为什么呢？
在所有纬线中，赤道是最长的，赤道上的物体所受到的离心力也是最大的，而因为地球是一个近似的规则的圆球体，所以物体在地球上任何一个点所受到的万有引力基本上没有什么变化。此外，由于重力是万有引力和离心力的合力，这样一来，物体在赤道上所受到的重力较小，而在两极上受到的重力较大。换句话说，在地球上，重力加速度是随着纬度的升高而不断增大的。
重力有两个影响因素：物体的形状和质量的分布。
在生活中，重力有着非常广泛的应用。例如，重垂线，用来检查所砌的墙是否竖直；水平仪，用来检查桌面或窗台是否水平；弹簧测力计，用来测量力的大小。
对于位于地面同一点处的物体，所受到重力的大小与物体的质量m成正比例关系，一般用关系式G=mg表示。一般情况下，在地球表面附近g的取值是9.8牛每千克，即质量为1千克的物体受到9.8牛的重力。需要注意的是，这里的9.8牛是一个平均值。虽然物体的各个部分都受重力的作用，但如果从效果上来看，我们就会发现各部分受到的重力都作用在一点，实际上这个点就是重力的作用点，即物体的重心。通常情况下，重心的位置与物体的几何形状及质量分布有着一定的关系。如果这个物体形状规则、质量分布均匀，它的重心位于它的几何中心，不过它的重心的位置不一定在物体之上。
2.重力的相关知识
在物理学上，所谓的“万有引力”也就是重力的相互作用，它是自然界的四大基本相互作用之一。在四大基本相互作用中，万有引力的作用力是最微弱的，但引力的作用是极为广泛的。万有引力在经典力学中，被人们一致认为来源于重力的力的作用。如果从广义相对论的角度来说，万有引力则来源于存在质量对时空的扭曲，并不是一种力的作用。万有引力在量子引力中，它的引力微子被假定为重力的传送媒介。
重力的吸引作用，赋予地球上物体的重量，并使它们向地面下落。
除此之外，万有引力是太阳和地球等天体存在的原因。因此我们可以这样说，没有万有引力天体将无法相互吸引形成天体系统，这样一来，生命形式也不会出现。不仅如此，万有引力还能使地球和其他天体运行在它们自身的轨道上，并且总是围着太阳运转。而月球同样也运行在自身的轨道之上，总是围绕着地球转，这就是潮汐形成的原因。
在测量一个物体的重力大小的时候，可以用测力计来测量。对于静止或匀速直线运动的物体来说，重力的大小也就是对测力计的拉力或压力的大小。
第六节星球之秘——引力
人类生存的家园——地球，到处都存在着引力，引力对于人类而言，有着相当重要的意义。
地球上的所有物体之间都存在着引力，所有物质之间都存在着相互吸引的力，即万有引力。引力的产生与质量的产生是紧密联系在一起的，这是因为质量是物质的基本属性，是由空间的变化而产生的一种效应，引力附属质量的产生而出现。
运算公式：F=GMm╱R?
1.引力的产生
引力问题是由牛顿发现的，他在思考问题的时候，刚好看到苹果落到地上，于是他便想到了引力的问题。
到目前为止，人们还未对引力产生的原因作出合适的解释。
近代物理（广义相对论）是这样认为的：万有引力是由于时空弯曲而产生的，并且他们还认为宇宙之中的曲线运动在四维时空中是直线运动。
2.引力定律
两物体间的引力与它们的质量成正比，与距离的平方成反比，也就是F=GMm/R?，G是引力常量，即6.67×10-11牛平方米每平方千克。
3.关于引力的不同解释
时空观不同，对于引力的解释也是不同的。在经典物理学中，引力被认为是宇宙中几大基本力之一，与物体的质量成正比、与物体的距离成反比。然而，它在爱因斯坦的理论中已经不再是一种基本力，仅仅是时空结构发生弯曲后的一种表现。然而，时空结构发生弯曲最重要的原因就是巨大的质量。例如太阳系内的行星绕太阳运行，这一现象在经典物理学中是这样解释的：由于行星受到了太阳的引力作用，而围绕太阳运行。站在爱因斯坦的理论角度上来说，根本就没有引力的存在。宇宙中的行星本该在空间内作匀速直线运动的。然而，太阳的存在使它周围的时空结构被太阳的质量压弯曲了，这样一来，一定范围内的行星也就成了太阳的“俘虏”了。在这样的情况下，匀速直线运动也就变成了匀速圆周运动，太阳系就是这样形成的。说得具体一些，处于极端条件下的宇宙天体——黑洞，吸引力超强。科学家为了更好地解释这种吸引力，把它归因于空间弯曲，而黑洞本身所具有的巨大质量是造成空间弯曲的原因。
综上所述，引力归根到底与质量有关，而万有引力是把引力视为由质量引起的一种基本力。在爱因斯坦相对论中，引力则被视为是由质量引起的时空弯曲的一种表现。
第七节静电之音——库仑力
1.库仑力
关于库仑力，它在很早以前就有了记录。早在公元前585年，古希腊哲学家赛利斯就已经发现，摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。不仅如此，我国东汉时期的王充在《论衡》一书中提到“顿牟掇芥”等问题，这里所说的“顿牟”指的就是琥珀，“掇芥”的意思是吸引籽菜，也就是说，摩擦琥珀能吸引轻小物体。
实际上，库仑力在我们生活中随处可见。例如计算机的显示屏很容易沾上灰尘，冬天脱下毛衣的时候在黑暗中可以看到“火花”等等，其实它是一种静电，从本质上来说，它们也是库仑力。
2.库仑定律
18世纪早期，电荷的定量计算仍然没有什么新的发展。1785年，法国物理学家查利·奥古斯丁·库仑经过一番努力发现了库仑定律。在电学发展史上，库仑定律是第一个定量规律。自此以后，电学的研究才从定性转入定量阶段，对于电学史来说，具有重要的意义。库仑将电荷之间的斥力或引力称为库仑力。
库仑定律：在真空中两个静止的点电荷之间Q1及Q2之间的相互作用力的大小和Q1、Q2的乘积成正比，和它们之间的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥异号电荷相吸引。
它的表达式为：F库＝K(Q1Q2?)
第八节左手定则的应用——安培力
磁场具有方向性，而且强弱不同。
实际上，磁场与电场强度非常相似。如果要研究磁场的强弱，最好从分析电流在磁场中的受力情况开始，然后找出表示磁场强弱的物理量。
通常情况下，磁场对电流的作用力也就是安培力。由于法国物理学家安培（1775~1836年）在研究磁场对电流的作用力这方面作出了杰出的贡献，故命名。
电流为I、长为L的直导线，在匀强磁场B中，通电导线所受到的安培力可以表示为F＝ILBsinθ，这里的θ角指的是电流方向与磁场方向之间的夹角。一般情况下，由左手定则判断安培力的方向。对于一个任意形状的电流受到非匀强磁场的作用力而言，在这种情况下，可以将电流分解为许多段电流元IL，我们可以将每段电流元处的磁场B视为匀强磁场，它所受的安培力为F=ILBsinθ，这样一来，我们只需将许多安培力加起来，就可以得到整个电流受的力。
在这里，值得注意的是，当电流方向与磁场方向相同或相反的时候，即θ为0°或180°时，电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直的时候，电流所受的安培力最大为F=ILB。
从实质上来说，安培力是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。大量的实验证明，磁场对运动电荷有力的作用。同样的道理，如果电荷的运动方向与磁场垂直，是不会受洛伦兹力作用的。如果电流方向与磁场平行，那么电荷的定向移动方向同样也与磁场方向平行，即所受的洛伦兹力为零，安培力也为零。
力的方向与粒子的运动方向垂直，洛伦兹力是不做功的。这一结论是这样计算出来的，α=90°，功的公式为W=FScosα，cos90°＝0，由此可知W=0。由于安培力与导线的运动方向并不一定垂直，与导线中的电流方向垂直，因此常常会遇到大多是在同一直线上的情况，因此安培力做功不为零。
1.左手定则
通常情况下，直导线在磁场中受到的安培力的方向是以左手定则判定的。做法是这样的：伸开左手，让磁感线穿过手心，四指指向为电流方向，大拇指所指的方向即安培力方向。
