【物理】向心加速度课件 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

3向心加速度第六章圆周运动导入新课观看视频-申雪赵宏博花样滑冰导入新课问题1：申雪做圆周运动时近似当成匀速圆周运动，申雪受什么力，什么力提供向心力？问题2：运动状态是否发生变化？合外力能否为零，指向什么方向，有什么特点?交流讨论感受向心力、向心加速度：地球绕太阳的运动可以看成是匀速圆周运动：1.地球绕太阳做匀速圆周运动什么力提供向心力，方向如何，有何作用效果？2.根据牛顿第二定律，地球的加速度方向？太阳对地球的引力，方向指向圆心，改变速度的方向加速度方向与合力方向一致，指向圆心，这就是向心加速度一、匀速圆周运动向心力、加速度的方向3.用运动学知识推导向心加速度的方向（1）如何用矢量图表示速度变化量作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和v2，从初速度v1的末端至末速度v2的末端所作的矢量就是速度的变化量△v

。v1v2Δvv1v2Δv一、匀速圆周运动向心力、加速度的方向（2）在圆周的A、B两点画出速度矢量vA和vB时，要注意什么？（3）将vA的起点移到B点时要注意什么？如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量Δv？a的方向如何?ABOΔvvAvAvB匀速圆周运动的瞬时加速度方向指向圆心

——向心加速度一、匀速圆周运动向心力、加速度的方向若A、B两点间的时间极短，在匀速圆周运动速度一定的情况下，Δv与vA和vB都几乎垂直，因此Δv的方向几乎沿着圆周的半径，指向圆心。梳理深化一、向心加速度1.定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总是指向

，我们把它叫作向心加速度；2.方向：始终指向

，与线速度方向

，是时刻______的；3.效果：向心加速度方向与物体运动方向始终垂直，不改变速度的

，只改变速度的

。4.物理意义：描述线速度

变化的快慢；5.说明：匀速圆周运动不是匀变速运动，是

。圆心变加速运动圆心垂直大小变化方向方向一、匀速圆周运动向心力、加速度的方向巩固提升例1.关于向心加速度，下面说法正确的是（

）A.向心加速度是描述线速度变化的物理量B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C.向心加速度是恒定不变的D.向心加速度一定指向圆心BD一、匀速圆周运动向心力、加速度的方向练习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.向心加速度的方向可能与速度方向不垂直

C.向心加速度的方向保持不变

D.向心加速度的方向与速度的方向平行A

一、匀速圆周运动向心力、加速度的方向交流讨论1.请写出向心力的公式，并结合牛顿第二定律推导向心加速度公式？二、匀速圆周运动向心加速度的大小向心力公式：由得：

2.从运动学角度推导向心加速度的公式三角形OAB和由vA、vB、Δv组成的矢量三角形相似当Δt足够小时，vA和vB的夹角就足够小，θ角所对的弦和弧的长度近似相等二、匀速圆周运动向心加速度的大小ABOΔvvAvBrθ梳理深化

向心加速度的大小：式中r是运动物体转动的半径，ω是转动的角速度。二、匀速圆周运动向心加速度的大小巩固提升例2.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，这样就构成一个圆锥摆，当细线与竖直线的夹角为θ时，小球运动的向心加速度an的大小为多少？通过计算说明：要增大夹角θ，应该增大小球运动的角速度ω。二、匀速圆周运动向心加速度的大小解析：根据对小球的受力分析，可得小球的向心力根据牛顿第二定律可得小球运动的向心加速度根据几何关系可知小球做圆周运动的半径r=lsinθ根据向心加速度公式

an=

ωr

可得从此式可以看出，当小球运动的角速度增大时，夹角也随之增大θ。因此要增大夹角，应该增大小球的角速度ω。二、匀速圆周运动向心加速度的大小练习2

(多选)

关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是()A.它们的方向都沿半径指向地心B.它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小

BD二、匀速圆周运动向心加速度的大小练习3、飞行员从俯冲状态往上拉时，会发生黑视。第一是因为血压降低，导致视网膜缺血；第二是因为脑缺血。飞行员要适应这种情况，必须进行严格的训练，故飞行员的选拔是非常严格的。为了使飞行员适应飞行要求，要用如图所示的仪器对飞行员进行训练，飞行员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内边缘，要使飞行员的加速度

a=6g

，则角速度需要多大?(R=20m

，取g=10m/s2

)二、匀速圆周运动向心加速度的大小解：由a=ω2R知，角速度练习4、如图，A、B、C三轮半径之比为3∶2∶1，A与B共轴，B与C用不打滑的皮带轮传动，则A、B、C三轮的轮缘上各点的线速度大小之比为________，角速度大小之比_______，转动的向心加速度大小