高一物理课件含视频6.3向心加速度(2019版普通高中教科书)

4.下列说法中正确的是( BD ) 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，虽然速度大小不变，但方向时 刻都在改变，所以必有加速度 C.做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以 是匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动的加速度大小虽然不变，但方向始终指向 圆心，加速度的方向发生了变化，所以匀速圆周运动既不 是匀速运动，也不是匀变速运动
一、匀速圆周运动的加速度的方向
物体做匀速圆周运动时，所 受合力提供向心力，合力的 方向总是指向圆心，如图 所示。根据牛顿第二定律， 物体运动的加速度方向与它 所受合力的方向相同。
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．
二、匀速圆周运动的加速度的大小
1.根据牛顿第二定律和向心力的公式可以得出向
心加速度的大小：
an
v2 r
r 2
2.【单位】：m/s2
3.向心加速度的物理意义： 是用来描述物体做圆周运动的线速度方向变化快慢
的物理量。
思考：匀速圆周运动是匀变速运动吗？ 由于匀速圆周运动的向心加速度的方向始终指向圆
心，它的方向始终变化，故匀速圆周运动是非匀变速 运动。 4.思考：从公式a=v2/r看,向心加速度与圆周运动的半 径成反比；从公式a=rw2看，向心加速度与半径成正比， 这两个结论是否矛盾？
5.一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍，当前进且不打滑 时，前轮边缘上某点A的线速度与后轮边缘上某点B的线速度 之比vA：vB=__1__:1____，角速度之比ωA：ωB=___2_:1_____， 向心加速度之比aA：aB=__2_:_1_____。
1.科学方法： （1）发现物理规律的基本方法：以观察实验为基础， 分析、综合的方法； （2）实验方法：研究物理问题的重要方法之一——控 制因素（变量）法。
绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直 方向的夹角为 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。
1.在圆周运动中下列关于向心加速度的说法中，正确的 是( A ) 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，向心加速度大小不断变化
1)在y=kx这个关系式中，说y与x成正比，前提是什么？
A RA
B RB RC C
2)自行车的大轮、小轮、后轮三个轮子的半径不一样， 它们的边缘上有三个点A、B、C。其中哪两点向心加速 度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点 适用于“向心加速度与半径成反比”？
【例】如图所示，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
科学态度 在向心力的基础上形成对向心加 与责任 速度的解释，并接受实践的检验
地球围绕太阳转
绳拉小球：轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周 运动。
复习巩固
1.匀速圆周运动有什么特点？ 匀速圆周运动是线速度大小不变（或角速度不变） 的圆周运动。
2.匀速圆周运动有加速度吗？ 有,根据加速度公式 , 只要速度变化了，就存在 加速度。
v1 乙
v2
△v
2.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
思考：一物体做平抛运动的初速度为10m/s，则1秒末物 体速度多大？2秒末速度多大？1秒末至2秒末这段时间 内速度变化量是多大？加速度是多大？
10m/s 10m/s
10m/s 20m/s
10m/s 10m/s
2. 知识整合：Leabharlann 圆 周 匀速圆 运 周运动 动
向心力 （向心加速度）
圆 匀速圆 周 周运动 运
动
拓展学习：推导向心加速度的公式 速度的变化量
1.如果初速度v1和末速度v2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？
（1）v1 < v2 （如图甲）
v1
△v
甲
v2
（2）v1 > v2 （如图乙）
2．下列说法正确的是( D ) A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．物体做圆周运动时其向心加速度垂直于速度方向不 改变线速度的大小
3.关于向心加速度的说法正确的是( C ) A.向心加速度越大，物体速率变化越快 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比 C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直 D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
20m/s
△v
速度的变化量
速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2的关系：从同 一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v2， 从初速度矢量v1的末端作一个矢量△v至末速度矢量v2的末 端，矢量△v就等于速度的变化量。
探究：设质点沿半径为r的圆周运动，某时刻位于A点，速 度为vA，经过时间△t后位于B点，速度为vB，质点速度的 变化量沿什么方向？
注意：
1. vA 、vB的长度是否一样？ 2.vA平移时注意什么？
3.△v/△t表示什么？ 4.△v与圆的半径平行吗？在什么条件下，△v与圆的 半径平行？ 结论：当△t很小很小时，△v指向圆心．
6.3 向心加速度
课程要求
知道匀速圆周运动 向心加速度的大小 和方向，能根据问 题情境选择合适的 向心加速度表达式 并会进行简单的计 算
核心素养 向心加速度及其方向、向心加速度 物理观念 和线速度的关系、向心加速度和角 速度的关系 能够运用向心加速度表达式分析 科学思维 处理实际情境中的有关问题 运用微元法和几何作图法，设计合 科学探究 理的方案来推导向心加速度公式