6.3 向心加速度 课件(共16张PPT)高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

(共16张PPT)
向心加速度
天宫二号空间实验室在轨飞行时，可以认为它绕地球做匀速圆周运动。尽管线速度大小不变，但方向却时刻在变化，因此，它运动的加速度一定不为0。那么，该如何确定这个加速度的方向和大小呢？
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。
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.定义：做匀速圆周运动的物体，加速度指向_______，这个加速度称为向心加速度。
2．公式：an＝________或an＝________
3．方向：时刻指向圆心，始终与速度方向________，故它只改变速度的_______，而不改变速度的_______。
4．物理意义：描述圆周运动__________改变快慢的物理量。
v2/r
rω2
圆心
垂直
方向
大小
速度方向
向心加速度
用矢量图表示速度变化量
(1)同一直线上速度变化关系图 (2)不在同一条直线上的速度变化
(3)在匀速圆周运动中，物体由A运动到B，其速度变化量Δv如图所示。
试证明做匀速圆周运动物体的加速度方向指向圆心。
证明：如图所示，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。
当Δt趋近于0时，Δθ也趋近于0，B点接近A点，Δv与vA垂直，指向圆心。所以做匀速圆周运动的物体，其加速度总是指向圆心，这个加速度称为向心加速度。
（传动）
（轴动）
向心加速度的大小
2、向心加速度公式的适用范围
向心加速度公式不仅适用于匀速圆周运动，也适用于非匀速圆周运动，且无论物体做的是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，其向心加速度的方向都指向圆心
3、向心加速度与半径的关系
an只改变速度的方向
（1）方向：与向心力的方向相同，始终指向圆心（与线速度方向垂直）
（2）大小:
课堂小结
该公式适用于所有圆周运动的向心加速度表达
向心加速度（an）
典例：(多选)关于向心加速度，以下说法中正确的是(　 　)
A．物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度
B．物体做圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度
C．物体做圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心
D．物体做匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心
AD
典例：(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
典例：自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB=4RA、RC=8RA，如图所示。正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA∶aB∶aC为（　　）
A.1∶1∶8
B.4∶1∶4
C.4∶1∶32
D.1∶2∶4
C
典例：如图4所示的皮带传动装置中，甲轮的轴和乙、丙轮的轴均为水平轴，其中，甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半.A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点，若传动中皮带不打滑，则 （　　）
A.A、B两点的线速度大小之比为2∶1
B.B、C两点的角速度之比为1∶2
C.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1
D.A、C两点的向心加速度大小之比为1∶4
D
典例：(多选)一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方0.5L处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（ 　　）
A．小球的线速度没有变化
B．小球的角速度没有变化
C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D．以上都不对
AC
典例：某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图6所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮匀速转动的角速度为ω，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为( )
A
结
束