【世纪金榜】高中物理 5.5向心加速度（情境互动课型）课件 新人教必修2

5向心加速度1这些物体做什么运动？它们有加速度吗？为什么？2圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何确定呢?做曲线运动的物体速度一定是变化的,因此该物体一定有加速度。31.理解速度变化量和向心加速度的概念。2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系。3.能够运用向心加速度公式求解有关问题。（重点）（难点）4探究一、圆周运动的加速度沿什么方向？

5探究一、圆周运动的加速度沿什么方向？

6地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?应该受到指向太阳的引力作用牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度方向总是和它的合力方向一致，这个关系不仅对直线运动正确，对曲线运动也同样正确。我们能不能通过分析物体受力确定圆周运动的加速度方向？7水平桌面上的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心8

在刚才的研究中，同学们已充分感知了做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心。是不是由此可以得出结论：“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”?91.定义：做匀速圆周运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大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动。一、向心加速度101.如果初速速度v1和末速度v2在同一方向上上，如何表示示速度的变化化量Δv？Δv是矢量还是是标量？甲v1Δvv2（1）v1<v2（如图甲）探究二、推导导向心加速度度的大小11乙v1Δvv2（2）v1>v2（如图乙）2.如果初速速度v1和末速度v2不在同一直线线上，如何表表示速度的变变化量Δv?v1Δvv212类比思考：一物体做平抛抛运动的初速速度为10m/s，则1s末物体速度多多大？2s末速度多大？？1s末至2s末这段时间内内速度变化量量是多大？加加速度是多大大？10m/s10m/s10m/s20m/s10m/s10m/s20m/sΔv13速度的变化量量Δv与初速度v1和末速度v2的关系：从同同一点作出物物体在一段时时间的始末两两个速度的矢矢量v1和v2，从初速度矢矢量v1的末端作一个个矢量Δv至末速度矢矢量v2的末端，矢量量Δv就等于速度度的变化量。。探究归纳推导1：推导导圆周运动的的速度变化量量：设质点沿半径径为r的圆周周运动，某时时刻位于A点点，速度为vA，经过时间Δt后位于B点点，速度为vB，质点速度的的变化量沿什什么方向？1415拓展思考1.vA,vB的长度是否一一样？2.vA平移时注意什什么？3.Δv/Δt表示什么？？4.Δv与圆的半径径平行吗？在在什么条件下下，Δv与圆的半径径平行？结论：当Δt很小很小时，，Δv指向圆心。16OBA推导2：推导匀速圆圆周运动的向向心加速度大大小：设做匀匀速圆周运动动的物体的线线速度的大小小为v，轨迹半径为为r。经过时间△t，物体从A点运动到B点。尝试用v、r写出向心加速速度的表达式式。17∴

=ABΔvvrOBAvAvBvAΔvvA、vB、△v组成的三角形形与ΔABO相似∴Δv

=ABvr∴an

==·ABvrΔvΔtΔt当△t很小很小时，AB=AB=Δl∴an

=·v

=vrv2r=rω2=vωΔθΔθΔl∴===

vABΔtΔtABΔt18向心加速度的的表达式：an

=v2ran

=

rω2an

=

vωan

=r

4π2T

2an

=

4π2

f

2r

19拓展思考：从公式看看，向向心加速度与与半径成反比比；从公式看看，向心加加速度与半径径成正比；这这两个结论是是否矛盾？an

=v2ran=rω2v不变时，an与r成反比ω不变时，an与r成正比20解题关键：1.匀速圆周周运动的线速速度大小不变变;2.加速度描描述的是速度度变化的快慢慢。B【对点训练1】关于匀速圆周周运动的向心心加速度的物物理意义，下列说法正正确的是（）A.它描述的是线线速度大小变变化的快慢B.它描述的是线线速度方向变变化的快慢C.它描述的是物物体路程变化化的快慢D.它描述的是角角速度变化的的快慢21【对点训练2】如图所示装置置中，三个轮轮的半径分别别为r、2r、4r，b点到圆心的距距离为r，求图中a、b、c、d各点点的的加加速速度度之之比比。。22互动动探探究究:其中中哪哪两两点点向向心心加加速速度度的的关关系系适适用用于于““向向心心加加速速度度与与半半径径成成正正比比””，，哪哪两两点点适适用用于于““向向心心加加速速度度与与半半径径成成反反比比””？？23an

=v2ran

=

rω21.定义义:匀速速圆圆周周运运动动的的加加速速度度。。2.意义义:描述述速速度度方方向向变变化化的的快快慢慢。。3.大小小:4.方向向:始终终指指向向圆圆心心(时刻改变变)匀速圆周周运动是是变加速速运动向心加速速度241.在圆周运运动中下下列关于于向心加加速度的的说法中中，正确确的是()A.向心加速速度的方方向始终终与速度度的方向向垂直B.向心加速速度的方方向保持持不变C.在匀速圆圆周运动动中，向向心加速速度是恒恒定的D.在匀速圆圆周运动动中，向向心加速速度大小小不断变变化A252．下列说说法正确确的是()A．匀速圆圆周运动动是一种种匀速运运动B．匀速圆圆周运动动是一种种匀变速速运动C．匀速圆圆周运动动是一种种变加速速运动D．物体做做圆周运运动时，，其向心心加速度度方向垂垂直于速速度方向向，且不不改变线线速度的的大小D263.关于向心心加速度度的说法法正确的的是()A.向心加速速度越大大，物体体速率变变化越快快B.向心加速速度的大大小与轨轨道半径径成反比比C.向心加速速度的方方向始终终与速度度方向垂垂直D.在匀速圆圆周运动动中向心心加速度度是恒量量C274.（多选））关于北京京和广州州随地球球自转的的向心加加速度，，下列说法法中正确确的是（（））A.它们的方方向都沿沿半径指指向地心心B.它们的方方向都平平行于赤赤道平面面指向地地轴C.北京的向向心加速速度比广广州的向向心加速速度大D.北京的向向心加速速度比广广州的向向心加速速度小BD285.如图所示示,两轮通过过皮带传传动,皮带不打打滑