6.3 向心加速度—人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共27張PPT)

1、高一物理備課組高一物理備課組3向心加速度學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解向心加速度的概念.2.知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系式.3.能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問(wèn)題.課前預(yù)習(xí)011.定義：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度總指向 ，這個(gè)加速度叫作向心加速度.2.向心加速度的作用：向心加速度的方向總是與速度方向 ，故向心加速度只改變速度的 ，不改變速度的 .勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向一圓心垂直方向大小1.向心加速度公式an 或an .2.向心加速度的公式既適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也適用于非勻速圓周運(yùn)動(dòng).勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小二2r即學(xué)即用1.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定不為0

2、.()(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度始終不變.()(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng).()(4)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的方向時(shí)刻指向圓心，大小不變.()(5)根據(jù)an 知向心加速度an與半徑r成反比.()(6)根據(jù)an2r知向心加速度an與半徑r成正比.()2.在長(zhǎng)0.2 m的細(xì)繩的一端系一小球，繩的另一端固定在水平桌面上，使小球以大小為0.6 m/s的線速度在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)的角速度為_(kāi)，向心加速度大小為_(kāi).3 rad/s1.8 m/s2課堂探究02向心加速度及其方向一導(dǎo)學(xué)探究如圖1甲所示，地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(近似的)；如圖乙所示，光滑桌面上一個(gè)小球在細(xì)線的牽引下繞桌面上的圖

3、釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圖圖1(1)分析地球和小球的受力情況，說(shuō)明地球和小球的加速度方向；答案地球只受到太陽(yáng)引力作用，方向指向圓心，加速度方向指向圓心.小球受到重力、支持力、拉力作用，合力指向圓心，故加速度的方向指向圓心.(2)地球和小球加速度的作用是什么？答案由于加速度的方向指向圓心，故加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小.(3)地球和小球的加速度方向變化嗎？勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢？答案由于地球和小球的加速度總是沿半徑指向圓心，故加速度方向是變化的.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速曲線運(yùn)動(dòng).知識(shí)深化對(duì)向心加速度及其方向的理解1.向心加速度的方向：總指向圓心，方向時(shí)刻改變.2.向心加速度的作

4、用：向心加速度的方向總是與速度方向垂直，故向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小.3.圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：不論向心加速度an的大小是否變化，其方向時(shí)刻改變，所以圓周運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)刻發(fā)生變化，圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng).4.變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度并不指向圓心，該加速度有兩個(gè)分量：一是向心加速度，二是切向加速度.向心加速度描述速度方向變化的快慢，切向加速度描述速度大小變化的快慢，所以變速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的方向也總是指向圓心.例1下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法中正確的是A.向心加速度表示做圓周運(yùn)動(dòng)的物體速率改變的快慢B.向心加速度的方向不一定指向圓心C.向心加速度描述線速度方向變化的快慢D.勻速圓周運(yùn)

5、動(dòng)的向心加速度不變解析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速率不變，向心加速度只改變速度的方向，A錯(cuò)誤；向心加速度的方向總是沿著圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑指向圓心，B錯(cuò)誤；向心加速度描述線速度方向變化的快慢，C正確；向心加速度的方向是變化的，D錯(cuò)誤.向心加速度的大小二1.向心加速度公式2.向心加速度公式的適用范圍向心加速度公式不僅適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也適用于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，v即為那一位置的線速度，且無(wú)論物體做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心加速度的方向都指向圓心.3.向心加速度與半徑的關(guān)系(如圖2所示)圖圖2例2如圖3所示，一球體繞軸O1O2以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，A、B為球體表面上兩點(diǎn)，下列幾種說(shuō)法中正確的是A

6、.A、B兩點(diǎn)具有相同的角速度B.A、B兩點(diǎn)具有相同的線速度C.A、B兩點(diǎn)的向心加速度的方向都指向球心D.A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為21圖圖3解析A、B為球體表面上兩點(diǎn)，因此，A、B兩點(diǎn)的角速度與球體繞軸O1O2旋轉(zhuǎn)的角速度相同，A正確；如圖所示，A以P為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，B以Q為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，因此，A、B兩點(diǎn)的向心加速度方向分別指向P、Q，C錯(cuò)誤；例3(2019大同一中期中)如圖4所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，甲輪的軸和乙、丙輪的軸均為水平軸，其中，甲、丙兩輪半徑相等，乙輪半徑是丙輪半徑的一半.A、B、C三點(diǎn)分別是甲、乙、丙三輪邊緣上的點(diǎn)，若傳動(dòng)中皮帶不打滑，則A.A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2

7、1B.B、C兩點(diǎn)的角速度之比為12C.A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為21D.A、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為14圖圖4解析傳動(dòng)中皮帶不打滑，則A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等，故vAvB，則vAvB11，A錯(cuò)誤；B、C兩點(diǎn)繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故B、C兩點(diǎn)的角速度相等，BC，則BC11，故B錯(cuò)誤；由于B、C兩點(diǎn)的角速度相等，由an2R可知B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為aBaCRBRC12，又aAaB12，所以aAaC14，故D正確.方法總結(jié)向心加速度公式的應(yīng)用技巧向心加速度的每一個(gè)公式都涉及三個(gè)物理量的變化關(guān)系，必須在某一物理量不變時(shí)分析另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系.(1)先確定各點(diǎn)是線速度大小相等，還是角

8、速度相同.(2)在線速度大小相等時(shí)，向心加速度與半徑成反比，在角速度相同時(shí)，向心加速度與半徑成正比.針對(duì)訓(xùn)練(2019深圳中學(xué)期中)如圖5所示，自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，且半徑RB4RA、RC8RA，當(dāng)自行車懸空，大齒輪B帶動(dòng)后輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C三輪邊緣的向心加速度的大小之比aAaBaC等于A.118B.414C.4132D.124圖圖5當(dāng)堂達(dá)標(biāo)031.(向心加速度公式的理解)關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是A.由an 可知，an與r成反比B.由an2r可知，an與r成正比C.由vr可知，與r成反比D.由2f可知，與f成正比12342.(向心

9、加速度公式的理解)(多選)(2019長(zhǎng)豐二中高一下學(xué)期期末)甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列情況下，關(guān)于向心加速度的說(shuō)法正確的是A.當(dāng)它們的角速度相等時(shí)，乙的線速度小則乙的向心加速度小B.當(dāng)它們的周期相等時(shí)，甲的半徑大則甲的向心加速度大C.當(dāng)它們的線速度相等時(shí)，乙的半徑小則乙的向心加速度小D.當(dāng)它們的線速度相等時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線轉(zhuǎn)過(guò)的角度比乙的大，則甲的向心加速度比乙的小1234解析角速度相等，乙的線速度小，根據(jù)公式anv，可知甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正確；1234線速度相等，在相同的時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線轉(zhuǎn)過(guò)的角度比乙的大，即甲的角速度大，根據(jù)公式anv，可知甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D錯(cuò)誤.3.(向心加速度的計(jì)算)(2019山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)某變速箱中有甲、乙、丙三個(gè)齒輪，如圖6所示，其半徑分別為r1、r2、r3，若甲輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，三個(gè)輪相互不打滑，則丙輪邊緣上各點(diǎn)的向心加速度大小為1234圖圖64.(向心加速度