6.3 向心加速度 课件高一年级下册学期物理人教版(2025)必修第二册(共17张PPT)(含音频+视频).pptx
FN
问题1:以上三种情境中,物体做匀速圆周运动,是否具有加速度?
问题2:做匀速圆周运动的物体的加速度方向如何确定?你的依据是什么?
F
向心加速度的方向
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。
物理意义:是描述线速度方向变化快慢的物理量。
直线运动中速度的变化量
曲线运动中速度的变化量
向心加速度的方向
V1=10m/s
Δv
O
B
vB
物体做匀速圆周运动从A点到B点过程中速度的变化量Δv
向心加速度的方向
Δv
O
B
vB
O
A
B
物体做匀速圆周运动从A点到B点过程中速度的变化量Δv
向心加速度的方向
向心加速度的大小
F=mrω2
F=ma
问题:an=v2/r与an=rω2,向心加速度与半径究竟是成正比还是成反比,该如何理解这一问题?
向心加速度的大小
设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v,轨迹半径为r。经过时间△t,物体从A点运动到B点。尝试用v、r写出向心加速度的表达式。
vA、vB、△v组成的三角形与ΔABO相似
O
A
x
B
θ
y
x方向:x=vΔt
y方向:
极短时间Δt内,2ry,则2r-y=2r
向心加速度的大小
小结
1、向心加速度的定义、物理意义
3、向心加速度的大小:
2、向心加速度的方向:指向圆心
4、向心加速度的方向时刻改变
由a=v2/r知,做匀速圆周运动的物体,其线速度大小一定时,向心加速度与半径成反比
由a=rω2知,做匀速圆周运动的物体,角速度一定时,向心加速度与半径成正比
匀速圆周运动是变加速运动
匀速圆周运动
结论:做匀速圆运动的小球,合外力指向圆心,即合加速度方向指向圆心。
变速圆周运动
练习
1、已知离心机臂长为8米,撒贝宁在离心机内感受到的向心加速度为4g,求此时离心机转动的角速度。
练习
2、如图所示,a、b、c分别是大齿轮、小齿轮边缘上的点和后轮边缘上的点,当转动脚踏板时,这三点间的向心加速度大小如何比较?你选择公式的依据是什么?
练习
F
3、如图,长为L的绳子拴有质量为m的小球,在同一水平面内做匀速圆周运动,绳与竖直方向的夹角为θ。小球的加速度方向指向哪里?小球受到几个力的作用?什么力提供向心力?生活经验告诉我们,如果转动得快,绳与竖直方向的夹角θ就变大,你能够给出理论推导吗?
01
练习
02
思考
03
实践
课后作业
完成课后练习
寻找身边做圆周运动的案例并估算其某个点的向心加速度。
变速圆周运动的向心加速度如何确定?
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
A
练习
2、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