向心加速度課件高一下學(xué)期物理人教版

第六章圓周運(yùn)動第三節(jié)向心加速度課堂引入天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室在軌飛行時，可認(rèn)為它繞地球做勻速圓周運(yùn)動。盡管線速度大小不變，但方向卻時刻變化，因此，它運(yùn)動的加速度一定不為0。那么，該如何確定它在軌飛行時加速度的方向和大小呢？思考與討論思考：做勻速圓周運(yùn)動的物體，它所受的力沿什么方向？GFNF合力由牛頓第二定律知，物體的加速度方向跟合外力的方向相同。1.向心加速度：做勻速圓周運(yùn)動的物體加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度。4.物理意義：描述速度方向變化的快慢2.符號：an3.方向：始終指向圓心5.說明：勻速圓周運(yùn)動加速度的方向時刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動不是勻變速運(yùn)動，而是變加速運(yùn)動。向心加速度只改變線速度的方向，切向加速度才改變線速度大小一、勻速圓周運(yùn)動加速度的方向2．一般情況下，物體做圓周運(yùn)動的加速度方向不一定指向圓心。圓周運(yùn)動的加速度1．對于一般的非勻速圓周運(yùn)動，加速度有兩個分量：3．對于勻速圓周運(yùn)動，加速度即為向心加速度，因此其方向一定指向圓心。Orana

a(2)向心加速度的公式適用于任何圓周運(yùn)動。(1)向心加速度只描述線速度方向變化的快慢，切向加速度描述線速度大小變化的快慢。一個是沿切線方向的加速度——切向加速度（）一個是指向圓心的加速度——向心加速度（an）1.產(chǎn)生：由向心力產(chǎn)生3.說明：勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小不變。二、勻速圓周運(yùn)動加速度的大小2.大小：根據(jù)牛頓第二定律和向心力表達(dá)式，可得出向心加速度的大小向心加速度的表達(dá)式：an

=

v2r問題探究推導(dǎo)an與ω、r、T的關(guān)系？由：向心力公式：向心加速度：請說明勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小如何變化？勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小不變對于向心加速度的公式，同學(xué)們有各自的看法。從

看，向心加速度與半徑成反比；從

看，向心加速度與半徑成正比。這兩個結(jié)論是否矛盾？談?wù)勀愕目捶ā．?dāng)v一定時，a與r成反比當(dāng)ω一定時，a與r成正比思考與討論如圖6.3-3所示，在長為l的細(xì)繩下端拴一個質(zhì)量為m的小球，捏住繩子的上端，使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，細(xì)繩就沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就成了一個圓錐擺。當(dāng)繩子跟豎直方向的夾角為θ時，小球運(yùn)動的向心加速度an的大小為多少？通過計算說明：要增大夾角θ，應(yīng)該增大小球運(yùn)動的角速度ω?！纠}】教材P32我們從加速度的定義的角度討論向心加速度的大小一、速度的變化量甲v1△vv2（1）若v1<v21.直線運(yùn)動的物體：如果初速度和末速度在同一方向上，如何表示速度的變化量△v?△v是矢量還是標(biāo)量？三、拓展學(xué)習(xí)乙v1△vv2（2）若v1>v22.曲線運(yùn)動的物體：如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上，如何表示速度的變化量△v?v1△vv2設(shè)質(zhì)點(diǎn)初速度為v1，末速度為v2，則速度的變化量Δv=v2-v1，移項(xiàng)得：v1+Δv=v2v1v2Δv結(jié)論：速度的變化量Δv可以用初速度v1末端指向末速度v2末端的有向線段來表示。三、拓展學(xué)習(xí)物體從A點(diǎn)經(jīng)時間Δt沿圓周勻速率運(yùn)動到B點(diǎn)，轉(zhuǎn)過的角度為Δθ，如圖所示，因?yàn)関A與OA垂直，vB與OB垂直，且vA＝vB，OA＝OB，所以△OAB與vA、vB、Δv組成的矢量三角形相似.二、向心加速度的推導(dǎo)三、拓展學(xué)習(xí)三、拓展學(xué)習(xí)VAOABVB△VVArr由△OAB與△BVAVB相似，有vrABv=DvrABv=D①代入...............①向心加速度的推導(dǎo)設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r

的圓做勻速圓周運(yùn)動，某時刻位于A

點(diǎn)，速度為vA

，經(jīng)過時間Δt后位于B

點(diǎn)，速度為vB

。向心加速度——拓展分析OABBBΔv逐漸趨向于平行OA向心加速度——拓展分析vA、vB、Δv組成的三角形與ΔABO相似當(dāng)Δt很小很小時，1.定義:勻速圓周運(yùn)動的加速度2.意義:描述速度方向變化的快慢3.大小:4.方向:始終指向圓心(時刻改變)勻速圓周運(yùn)動是變加速運(yùn)動向心加速度課堂小結(jié)5.拓展:勻速圓周運(yùn)動的加速度公式推導(dǎo)【典例1】下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是（）A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度的大小不斷變化典例分析【正確答案】A【典例2】(多選)關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，下列說法中正確的是（）A.它們的方向都沿半徑指向地心B.它們的方向都平行于赤道平面指向地軸C.北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D.北京的向心加速度比廣州的向心加速度小典例分析【正確答案】BDORθR'O'【典例3】一物體在水平面內(nèi)沿半徑

R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動,線速度v=0.2m/s,則它的向心加速度為______m/s2典例分析【解析】【典例4】（2021·江蘇高一期末）如圖所示，皮帶傳動裝置中，右邊兩輪連在一起共軸轉(zhuǎn)動，圖中三輪半徑分別為r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三點(diǎn)為三個輪邊緣上的點(diǎn)，皮帶不打滑．向心加速度分別為a1、a2、a3，則下列比例關(guān)系正確的是(

)典例分析典例分析【正確答案】BD【典例5】（多選）一根長為L的細(xì)線上端系在天花板上P點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如圖所示。關(guān)于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為