新教材人教版高中物理必修第二册 6.3向心加速度 教学课件

1、第六章 圆周运动6.3 向心加速度1理解向心加速度的概念。2知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。3能够运用向心加速度公式求解有关问题。学习目标我们可以将地球绕着太阳公转看成是匀速圆周运动，这是因为地球受到什么力的作用？这个力方向如何？太阳的引力，时刻指向圆心。光滑桌面上小球在细绳的牵引作用下，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，细绳被拉紧。是什么保证了小球做匀速圆周运动？这个力方向如何？绳子的拉力，时刻指向圆心。由牛顿第二定律知，物体的加速度方向跟合外力的方向相同。新课导入0102匀速圆周运动加速度的方向匀速圆周运动向心加速度大小 新课讲解一、匀速圆周运动加速度的方向1.向心加速度：做匀速圆周运

2、动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度。4.物理意义：描述速度方向变化的快慢。2.符号：an3.方向：始终指向圆心。5.说明：匀速圆周运动加速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，而是变加速运动。二、匀速圆周运动加速度的大小1.产生：由向心力产生。3.说明：匀速圆周运动的向心加速度大小不变。你是否可以尝试推到以下向心加速度的计算公式呢？你还记得向心力的计算公式吗？根据牛顿第二定律：2.向心力的大小：二、匀速圆周运动加速度的大小从几何角度推到向心信加速度的大小：如图甲所示，一物体沿着圆周运动，在 A、B 两点的速度分别为 vA、vB，可以分四步确定物体运动的加速度方向。第一

3、步，根据曲线运动的速度方向沿着切线方向，画出物体经过 A、B 两点时的速度方向，分别用 vA、vB 表示，如图甲所示。第二步，平移 vA 至 B 点，如图乙所示。二、匀速圆周运动加速度的大小第三步，根据矢量运算法则，做出物体由 A 点到 B 点的速度变化量 v，其方向由 vA 的箭头位置指向 vB 的箭头位置，如图丙所示。由于物体做匀速圆周运动，vA、vB 的大小相等，所以，v与 vA、vB 构成等腰三角形。第四步，假设由 A 点到 B 点的时间极短，在匀速圆周运动的速度大小一定的情况下，A 点到 B 点的距离将非常小，作出此时的 v，如图丁所示。二、匀速圆周运动加速度的大小仔细观察图丁，可以

4、发现，此时，v与vA、vB都几乎垂直，因此v的方向几乎沿着圆周的半径，指向圆心。由于加速度a与v的方向是一致的，所以从运动学角度分析也可以发现：物体做匀速圆周运动时的加速度指向圆心。二、匀速圆周运动加速度的大小 =ABvvr v =ABvr = = = vABlttABt an = v =vrv2r= 2r = v当t 很小很小时，AB=AB=l an = = ABvrvtt二、匀速圆周运动加速度的大小对于向心加速度的公式，同学们有各自的看法。从 看，向心加速度与半径成反比；从a=2r看，向心加速度与半径成正比。这两个结论是否矛盾？谈谈你的看法。当一定时，a与r成正比当v一定时，a与r成反比二

5、、匀速圆周运动加速度的大小 如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直方向的夹角为时，小球运动的向心加速度an的大小为多少?试通过计算说明：要增大夹角，应该增大小球运动的角速度。【分析】 由于小球在水平面内做圆周运动，向心加速度的方向始终指向圆心。可以根据受力分析，求出向心力的大小，进而求出向心加速度的大小。根据向心加速度公式，分析小球做圆周运动的角速度 与夹角 之间的关系。二、匀速圆周运动加速度的大小1.定义：匀速圆周运动的加速度。2.意义：描述速度方向变化的快慢。3.大小：4.方向：始

6、终指向圆心(时刻改变)。 匀速圆周运动是变加速运动。向心加速度课堂小结1.下列关于向心加速度的说法中，正确的是 （ ）A、向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B、向心加速度的方向保持不变C、在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D、在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化A当堂小练2.如图所示，一半径为R的球体绕轴O1O2以角速度匀速转动，A、B为球体上两点。下列说法中正确的是（）A. A、B两点具有相同的角速度B. A、B两点具有相同的线速度C. A、B两点具有相同的向心加速度D. A、B两点的向心加速度方向都指向球心A3.如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r13r，r22r，r34r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是( )BD4.（多选）一根长为L的细线上端系在天花板上P点，下端系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角为，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型