物理人教版（2019）必修第二册6.3向心加速度（共18张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册6.3向心加速度（共18张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 842.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-06 17:03:59 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
6.3 向心加速度
第6章 圆周运动
课堂引入
天宫二号空间实验室在轨飞行时，可认为它绕地球做匀速圆周运动。尽管线速度大小不变，但方向却时刻变化，因此，它运动的加速度一定不为 0。那么，该如何确定它在轨飞行时加速度的方向和大小呢？
什么是匀速圆周运动
“匀速”的含义是什么？
匀速圆周运动是变速运动
变速运动
运动状态改变
一定存在加速度
天宫二号空间实验室在轨飞行时，可认为绕地球做匀速圆周运动。
它的加速度有什么样的特点呢 它的方向怎样 大小如何计算
问题引入 寻找课题
图 5.6-1 地球受力沿什么方向？
根据牛顿第二定律，加速度方向与合力方向相同，做匀速圆周运动物体的合力指向哪个方向？
一、匀速圆周运动的加速度
F引
F
O
G
N
结论: 做匀速圆周运动物体的合力时刻指向圆心，加速度也时刻指向圆心。
加速度的方向
1.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。只改变速度的方向，不改变速度的大小。
2.符号：an
3.方向：与速度垂直，始终指向圆心（方向不断变化）。
5.匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速运动。
新课入
向心加速度
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。
匀速圆周运动加速度的大小
2.大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式 ，可得出向心加速度的大小
向心加速度的表达式：
v 不变时，an与r 成反比
ω 不变时，an 与 r 成正比
an
v2
r
或者 an rω2
从公式 看，an 与 r 成反比，
从公式 an rω2 看，an 与 r成正比，这两个结论是否矛盾？
an
v2
r
新课入
深入探究 向心加速度大小
我们从加速度的定义 的角度讨论向心加速度的大小
一、速度的变化量
甲
v1
△v
v2
（1）若v1 < v2
1.直线运动的物体：如果初速度 和末速度 在同一方向上，如何表示速度的变化量△v △v是矢量还是标量？
乙
v1
△v
v2
（2）若v1 > v2
2.曲线运动的物体：如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量△v
v1
△v
v2
设质点初速度为v1，末速度为v2，则速度的变化量Δv = v2 - v1，
移项得： v1+ Δv = v2
v1
v2
Δv
结论： 速度的变化量Δv可以用初速度v1末端指向末速度v2末端的有向线段来表示。
三、拓展学习
物体从A点经时间Δt沿圆周匀速率运动到B点，转过的角度为Δθ，如图所示，因为vA与OA垂直，vB与OB垂直，且vA＝vB，OA＝OB，所以△OAB与vA、vB、Δv组成的矢量三角形相似.
二、向心加速度的推导
三、拓展学习
三、拓展学习
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
5.拓展:匀速圆周运动的加速度公式推导
匀速圆周运动
G
N
F
变速圆周运动
合力全部
提供向心力
F合= Fn
合力的一部分
提供向心力
O
Fn
Ft
F合
v
一般圆周运动的加速度
结论: 做匀速圆周运动物体的合力时刻指向圆心，加速度也时刻指向圆心。变速圆周运动的物体除了有向心加速度以外，还有切向加速度。
an只改变速度的方向，
at只改变速度的大小。
【典例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
典例分析
【正确答案】A
例2 如图4所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转，A、B为球体表面上两点，下列说法正确的是（ ）
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两点的向心加速度的方向都指向球心
D.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1
图4
新课入
典例分析
【正确答案】A
如图所示，竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球做圆周运动时的线速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的关系式正确的是 ( )
A. vA>vB B. ωA>ωB
C. aA>aB D. FNA>FNB
典例分析
【正确答案】C
练习与应用
教材第34页第3题
一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10m/s2。
(1) 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比n1：n2是多少
(2) 机器皮带轮上 A 点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少
(3) 电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少
(1) 同轴传动，线速度大小相等：
(2) A点的向心加速度：
(3) 电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度：
练习与应用
教材第34页第4题
4. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，它们的向心加速度之比是多少
an= ω v
6.3 向心加速度
第6章 圆周运动
课堂引入
天宫二号空间实验室在轨飞行时，可认为它绕地球做匀速圆周运动。尽管线速度大小不变，但方向却时刻变化，因此，它运动的加速度一定不为 0。那么，该如何确定它在轨飞行时加速度的方向和大小呢？
什么是匀速圆周运动
“匀速”的含义是什么？
匀速圆周运动是变速运动
变速运动
运动状态改变
一定存在加速度
天宫二号空间实验室在轨飞行时，可认为绕地球做匀速圆周运动。
它的加速度有什么样的特点呢 它的方向怎样 大小如何计算
问题引入 寻找课题
图 5.6-1 地球受力沿什么方向？
根据牛顿第二定律，加速度方向与合力方向相同，做匀速圆周运动物体的合力指向哪个方向？
一、匀速圆周运动的加速度
F引
F
O
G
N
结论: 做匀速圆周运动物体的合力时刻指向圆心，加速度也时刻指向圆心。
加速度的方向
1.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。只改变速度的方向，不改变速度的大小。
2.符号：an
3.方向：与速度垂直，始终指向圆心（方向不断变化）。
5.匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速运动。
新课入
向心加速度
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。
匀速圆周运动加速度的大小
2.大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式 ，可得出向心加速度的大小
向心加速度的表达式：
v 不变时，an与r 成反比
ω 不变时，an 与 r 成正比
an
v2
r
或者 an rω2
从公式 看，an 与 r 成反比，
从公式 an rω2 看，an 与 r成正比，这两个结论是否矛盾？
an
v2
r
新课入
深入探究 向心加速度大小
我们从加速度的定义 的角度讨论向心加速度的大小
一、速度的变化量
甲
v1
△v
v2
（1）若v1 < v2
1.直线运动的物体：如果初速度 和末速度 在同一方向上，如何表示速度的变化量△v △v是矢量还是标量？
乙
v1
△v
v2
（2）若v1 > v2
2.曲线运动的物体：如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量△v
v1
△v
v2
设质点初速度为v1，末速度为v2，则速度的变化量Δv = v2 - v1，
移项得： v1+ Δv = v2
v1
v2
Δv
结论： 速度的变化量Δv可以用初速度v1末端指向末速度v2末端的有向线段来表示。
三、拓展学习
物体从A点经时间Δt沿圆周匀速率运动到B点，转过的角度为Δθ，如图所示，因为vA与OA垂直，vB与OB垂直，且vA＝vB，OA＝OB，所以△OAB与vA、vB、Δv组成的矢量三角形相似.
二、向心加速度的推导
三、拓展学习
三、拓展学习
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
5.拓展:匀速圆周运动的加速度公式推导
匀速圆周运动
G
N
F
变速圆周运动
合力全部
提供向心力
F合= Fn
合力的一部分
提供向心力
O
Fn
Ft
F合
v
一般圆周运动的加速度
结论: 做匀速圆周运动物体的合力时刻指向圆心，加速度也时刻指向圆心。变速圆周运动的物体除了有向心加速度以外，还有切向加速度。
an只改变速度的方向，
at只改变速度的大小。
【典例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
典例分析
【正确答案】A
例2 如图4所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转，A、B为球体表面上两点，下列说法正确的是（ ）
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两点的向心加速度的方向都指向球心
D.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1
图4
新课入
典例分析
【正确答案】A
如图所示，竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球做圆周运动时的线速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的关系式正确的是 ( )
A. vA>vB B. ωA>ωB
C. aA>aB D. FNA>FNB
典例分析
【正确答案】C
练习与应用
教材第34页第3题
一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10m/s2。
(1) 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比n1：n2是多少
(2) 机器皮带轮上 A 点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少
(3) 电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少
(1) 同轴传动，线速度大小相等：
(2) A点的向心加速度：
(3) 电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度：
练习与应用
教材第34页第4题
4. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，它们的向心加速度之比是多少
an= ω v