物理人教版（2019）必修第二册6.3向心加速度（共22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22张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-29 09:42:21 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
高一物理必修二6.3
向心加速度
在前面的学习中，我们学习了曲线运动和圆周运动，这些运动形式不仅有速度大小是变化，还有速度方向的变化，这些变化都需要力的作用。
在匀速圆周运动中，速度方向是时刻变化的，这就需要向心力的作用，也就是说物体受到的合力改变了运动的方向。
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。
3.方向：指向圆心，向心力
方向与速度方向垂直，是变力。
4.作用效果：只改变速度的
方向，不改变速度的大小。
2.符号：Fn
O
F
F
F
v
v
v
O
5.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。
6.向心力是根据作用效果命名的，并不是一种新的性质的力。
7.向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用，只能说某个力或某几个力提供了向心力。
8.物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。
根据 推导向心力的另一表达式：
公式：
Fn＝mrω2
O
Fn
F合
v
向心分力Fn ，产生向心加速度an，只改变线速度方向。
切向分力Fτ ，产生切向加速度aτ，改变线速度的大小。
当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。
G
Fn
F
合力
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。
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。
1． 向心加速度： 物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心 ，叫作向心加速度
一、向心加速度
4.物理意义：描述速度方向变化的快慢
（向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小）
2.符号：an
3.方向：始终指向圆心（与线速度方向垂直）
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。
匀变速运动是加速度恒定的运动
/
×
×
×
C
如图所示，在风力发电机的叶片上有 A 、B 、C 三点，其中 A 、C 在叶片的端点，B 在叶片的中点。当叶片匀速转动时，思考下列问题：
(1)A 、B 、C 三点线速度的大小是否相同？角速度的大小是否相同？
(2)A 、B 两点哪一点的向心加速度较大？
二、匀速圆周运动的加速度大小
2.说明：匀速圆周运动的向心加速度大小不变。
1.大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式
由牛顿第二定律F=ma可得出向心加速度的大小：
1 ．判断正误。
(1) 匀速圆周运动是匀变速曲线运动。( )
(2) 匀速圆周运动的加速度大小不变。( )
(3) 匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。( )
(4) 根据 a ＝ω 2 r 知，加速度 a 与半径 r 成正比。( )
×
×
×
/
2 ．关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是( )
A ．在赤道上向心加速度最大
B ．在两极向心加速度最大
C ．在地球上各处，向心加速度一样大
D. 随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐增大
A
变速圆周运动的加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度.向心加速度描述速度方向变化的快慢，切向加速度描述速度大小变化的快慢
三、变速圆周运动的加速度中的向心加速度
合力的一部分
提供向心力
O
Fn
Fτ
F合
v
an只改变速度的方向，
aτ只改变速度的大小。
Fτ=maτ
例1：下列关于向心加速度的说法正确的是( )
A ．向心加速度的方向始终指向圆心
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
针对训练 1：关于匀速圆周运动和向心加速度，下列说法正确的是( )
A ．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度
B ．做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，所以必定加速度不变
C ．做匀速圆周运动的物体，向心加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动
D ．匀速圆周运动的向心加速度大小虽然不变，但方向始终指向圆心，时刻发生变化 ，
所以匀速圆周运动不是匀变速运动
D
如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不同，A 、B 、C 是它们边缘上的三个点。
讨论：A 和 和 B 、B 和 和 C 两个点的向心加速度与半径有什么关系？
AB两点
BC两点
当v一定时，a与r成反比
当ω一定时，a与r成正比
向心加速度与半径的关系
an=
v2
r
an= ω2 r
角速度一定时，
向心加速度与半径成正比；
线速度一定时，
向心加速度与半径成反比；
例题2：运用纳米技术能够制造出超微电机 ， 英国的一家超微研究所宣称其制造的超微电机转子的半径只有 30 μm ，转速高达 2 000 r/min ，试估算位于转子边缘的一个质量 为10 ×10－ 26kg 的原子的向心加速度大小。( 保留 2 位有效数字)
针对训练 2． 甲、乙两球做匀速圆周运动时，向心加速度随半径变化的图像如图所示，由图像可知( )
A ．甲球运动时，线速度大小保持不变
B ．甲球运动时，角速度大小保持不变
C ．乙球运动时，线速度大小保持不变
D ．以上说法都不对
A
针对训练 . 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 r 1 ＝3r ，r 2 ＝2r ，r 3 ＝4r 。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 a 1 、a 2 、a 3 ，则下列比例关系正确的是( )
B
高一物理必修二6.3
向心加速度
在前面的学习中，我们学习了曲线运动和圆周运动，这些运动形式不仅有速度大小是变化，还有速度方向的变化，这些变化都需要力的作用。
在匀速圆周运动中，速度方向是时刻变化的，这就需要向心力的作用，也就是说物体受到的合力改变了运动的方向。
1.定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。
3.方向：指向圆心，向心力
方向与速度方向垂直，是变力。
4.作用效果：只改变速度的
方向，不改变速度的大小。
2.符号：Fn
O
F
F
F
v
v
v
O
5.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。
6.向心力是根据作用效果命名的，并不是一种新的性质的力。
7.向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用，只能说某个力或某几个力提供了向心力。
8.物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。
根据 推导向心力的另一表达式：
公式：
Fn＝mrω2
O
Fn
F合
v
向心分力Fn ，产生向心加速度an，只改变线速度方向。
切向分力Fτ ，产生切向加速度aτ，改变线速度的大小。
当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。
G
Fn
F
合力
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。
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。
1． 向心加速度： 物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心 ，叫作向心加速度
一、向心加速度
4.物理意义：描述速度方向变化的快慢
（向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小）
2.符号：an
3.方向：始终指向圆心（与线速度方向垂直）
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。
匀变速运动是加速度恒定的运动
/
×
×
×
C
如图所示，在风力发电机的叶片上有 A 、B 、C 三点，其中 A 、C 在叶片的端点，B 在叶片的中点。当叶片匀速转动时，思考下列问题：
(1)A 、B 、C 三点线速度的大小是否相同？角速度的大小是否相同？
(2)A 、B 两点哪一点的向心加速度较大？
二、匀速圆周运动的加速度大小
2.说明：匀速圆周运动的向心加速度大小不变。
1.大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式
由牛顿第二定律F=ma可得出向心加速度的大小：
1 ．判断正误。
(1) 匀速圆周运动是匀变速曲线运动。( )
(2) 匀速圆周运动的加速度大小不变。( )
(3) 匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。( )
(4) 根据 a ＝ω 2 r 知，加速度 a 与半径 r 成正比。( )
×
×
×
/
2 ．关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是( )
A ．在赤道上向心加速度最大
B ．在两极向心加速度最大
C ．在地球上各处，向心加速度一样大
D. 随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐增大
A
变速圆周运动的加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度.向心加速度描述速度方向变化的快慢，切向加速度描述速度大小变化的快慢
三、变速圆周运动的加速度中的向心加速度
合力的一部分
提供向心力
O
Fn
Fτ
F合
v
an只改变速度的方向，
aτ只改变速度的大小。
Fτ=maτ
例1：下列关于向心加速度的说法正确的是( )
A ．向心加速度的方向始终指向圆心
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
针对训练 1：关于匀速圆周运动和向心加速度，下列说法正确的是( )
A ．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度
B ．做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，所以必定加速度不变
C ．做匀速圆周运动的物体，向心加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动
D ．匀速圆周运动的向心加速度大小虽然不变，但方向始终指向圆心，时刻发生变化 ，
所以匀速圆周运动不是匀变速运动
D
如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不同，A 、B 、C 是它们边缘上的三个点。
讨论：A 和 和 B 、B 和 和 C 两个点的向心加速度与半径有什么关系？
AB两点
BC两点
当v一定时，a与r成反比
当ω一定时，a与r成正比
向心加速度与半径的关系
an=
v2
r
an= ω2 r
角速度一定时，
向心加速度与半径成正比；
线速度一定时，
向心加速度与半径成反比；
例题2：运用纳米技术能够制造出超微电机 ， 英国的一家超微研究所宣称其制造的超微电机转子的半径只有 30 μm ，转速高达 2 000 r/min ，试估算位于转子边缘的一个质量 为10 ×10－ 26kg 的原子的向心加速度大小。( 保留 2 位有效数字)
针对训练 2． 甲、乙两球做匀速圆周运动时，向心加速度随半径变化的图像如图所示，由图像可知( )
A ．甲球运动时，线速度大小保持不变
B ．甲球运动时，角速度大小保持不变
C ．乙球运动时，线速度大小保持不变
D ．以上说法都不对
A
针对训练 . 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 r 1 ＝3r ，r 2 ＝2r ，r 3 ＝4r 。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 a 1 、a 2 、a 3 ，则下列比例关系正确的是( )
B