新人教版高一物理必修二教学课件 5.5 向心加速度 (共14张PPT)

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人教版高中物理必修二第五章第5节向心加速度课件(共14张PPT)

小结人教版高中物理必修二第五章第5节向心加速度课件(共14张PPT)
1、向心加速度：做圆周运动的物体，加速度的总是指向圆心所以叫作向心加速度。
2、向心加速度的方向：指向圆心
3、向心加速度的大小：
an 2r
v2 r
4 2
T2
r
4 2f 2r
与线速度、角速度、半径的关系：
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=w2r 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。
人教版高中物理必修二第五章第5节向心加速度课件(共14张PPT)
3、一物体在水平面内沿半径 R=20 cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度为__0_._2__m/s2，它的角速度为 ____1___ rad/s，它的周期为_2__πs
人教版高中物理必修二第五章第5节向心加速度课件(共14张PPT)
C 匀速圆周运动时一种变加速运动 D 物体做圆周运动的加速度可以不垂直于速度
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（AD）
A 在赤道上的加速度最大 B 在两极向心加速度最大
C 在地球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减小
人教版高中物理必修二第五章第5节向心加速度课件(共14张PPT)
向心加速度的方向时刻改变，是个变量。所以说，匀速圆周运动是一个变加速曲线运动。
人教版高中物理必修二第五章第5节向心加速度课件(共14张PPT)
课堂拓展：人教版高中物理必修二第五章第5节向心加速度课件(共14张PPT)
1、关于匀速圆周运动的下列说法正确的是

人教版高中物理必修二55向心加速度共16张PPT[可修改版ppt]

v r
∴
an
=
Δv Δt
=
·vr
AB
Δt
（△t
很小很小时，AB=AB=Δl）∴
AB
Δt
= ΔAtB=
ΔΔtl= v
∴
an =
v r
·v
=
v2 r
向
心加
1、定义：做这匀个速加圆速周度运称动为的向物心体加加速速度度.符指号向：圆a心n ，
速度
2、方向：
始终指向圆心
3、表达式：
an
=
v2 r
an = ω2r an = 4Tπ22r
4、物理意义：描述速度方向变化的快慢
拓展：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向在时
刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动
讨论正确认识向心加速度的两种表达式
向心
课堂讨论：
加
速
度
A B
C
分析归纳：
从公式
an
=
v2 r
看，v不变时，an与r 成反比
从公式 an = rω2 看，ω不变时，an与r 成正
3.做匀速圆周运动的物体，合外力沿什么方向？加速度沿那个方向？
观察
一、感知匀速圆周运动加速度
1.地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动。地球
受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?
任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指
向圆心吗?
2.光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。小球受几个力的作用? 这几个力的合力沿什么方向？
比
a v一定 ω一定
o
r
练习课堂演练
1.下列关于向心加速度的说法中，正确的是（ A ）

. 向心加速度—人教版高中物理必修二课件(共张PPT)

5.5 向心加速度—人教版高中物理必修二课件(共23 张PPT)
5.5 向心加速度
向心加速度
1. 定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度。 (符号：an ，单位：m/s2)
2. 方向：总是沿半径指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻改变。
3. 大小：？
5.5 向心加速度—人教版高中物理必修二课件(共23 张PPT)
5.5 向心加速度—人教版高中物理必修二课件(共23 张PPT)
5.5 向心加速度—人教版高中物理必修二课件(共23 张PPT)
5.5 向心加速度
向心加速度
= 180
2
= 90 2
a = Dv Dt
Dt 0
当 0 时， 90，则Dv vA
Dv // OA 加速度指向圆心
5.5 向心加速度—人教版高中物理必修二课件(共23 张PPT)
第五章曲线运动
高一物理必修二
向心加速度
5.5 向心加速度
思考
用轻绳栓住一小球，让小球在光滑的水平面上做圆周运动。
1. 小球受到哪些力？合外力如何？ 2. 小球是做匀速圆周运动吗？
5.5 向心加速度
受力分析
FN O F拉
G
FN 与 G 相互抵消小球所受合外力 F合 = F拉
5.5 向心加速度
a 与 r 成反比。
r
，当 v 为定值时，皮带传动
(3)对于公式 an = 2r ，当为定值时，
a 与 r 成正比。
同轴传动
5.5 向心加速度
思考与讨论
自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点 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”？做出解释。

新人教版高中物理必修二课件：5.5 向心加速度(共22张PPT)

。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
❖ 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
❖ 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
△v
v1
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？
（c）
Ø速度的变化量
v1
v2
△v
v2
△v
v1
加速由v1变为v2，求△v （a）
加速由v1变为v2，求△v （b）
思考：△v是标量还是矢量？如何获知△v的大小与方向？ v2
△v
v1
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？
（c）
Ø速度的变化量
v1
v2
△v
v2
△v v1
加速由v1变为v2，求△v （a）
加速由v1变为v2，求△v （b）
思考：△v是标量还是矢量？如何获知△v的大小与方向？ v2
△v
v1
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？
（c）
Ø速度的变化量
v1
v2
△v
v2
△v v1
加速由v1变为v2，求△v （a）
加速由v1变为v2，求△v （b）
思考：△v是标量还是矢量？如何获知△v的大小与方向？ v2
△v
v1
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？
（c）
Ø速度的变化量
v1
v2
△v

新人教高中物理必修2《5.5向心加速度》(33张) -课件

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______。
5、对向心加速度的理解
1.向心加速度是矢量，方向总是指向圆心，只改变速度的方向，不改变速度的大小。
1）物理意义：描述速度方向改变快慢的物理量 2）匀速圆周运动的速度大小不改变，方向改变，所以匀速圆周运动的加速度就等于向心加速度
ΔΔvt ＝AΔBt ×vr
等式左边 Δv/Δt 即为向心加速度 an 的大小，当 Δt 趋近于 0 时，AB/Δt
等于匀速圆周运动的线速度 v，代入上式整理得向心加速度公式：
an＝vr2Βιβλιοθήκη 请利用ω、T、n和半径r推导向心加速度的公式
2．向心加速度公式
an＝vr2＝ω2r＝4Tπ22r＝4π2n2r＝ωv
对于 an＝vr2＝ω2r＝ωv，也适用于非匀速圆周运动．
导学案延伸思考：an与r正反比关系
4、an与r的关系图象
如图5－5－3(a)(b)所示．由an－r图象可以看出：an与r成正比还是反比，要看是ω恒定还是v恒定．
图5－5－3
例1 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
注意：任何一个矢量的变化量的求法都与Δv的求法类似．
例题1、一物体做匀速圆周运动，其线速度为8m∕s ，求它经过3∕4周期速度变化量的大小。
V0
V1
V1
▲V
V0
▲V=
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，经过一段时间后位于B点，速度为VB，质点速度的变化量沿什么方向？若为极短的一段时间，速度变化量的方向如何？

5.5 向心加速度—人教版高中物理必修二课件(共25张PPT)

加速度定义式
a v t
描述速度变化快慢
速度的变化量
v v末 - v初
速度的变化量△V= v末和v初的图示
A
V初
B
V初
知识链接： 1.向量的平移
△V 2.向量的相减
O
V末
匀速圆周运动的速度变化量大小
已知：v初 v末 v 已知：R
A
B R
R
O
V初 △V V末
由△OAB与△BVAVB相似，有
在y=kx这个关系式中，说y与x成正比，前提
是什么？
a v一定 ω一定
o
r
课堂练习
月球绕地球公转的轨道接近圆，半径为
，
公转周期是27.3天．月球绕地球公转的向心加速度
是多大？
解：由题，月球的公转周期为：
轨道半径为：则月球的向心加速度为：
2
T
a 2R
课后反思
• 两种传动方式中，向心加速度的关系如何？
5.5 向心加速度课前复习
轨迹是圆或者圆的一部分的运动称为曲线运动
用单位时间内沿着圆周运动的弧长表示线速度
v l t
把线速度大小不变的圆周运动称为匀速圆周运动
用单位时间内半径转过的角度表示角速度
t
此外我们还有周期、频率、转速可以描述做匀速圆周运动
的物体运动快慢
以一圈为例 v 2R 2 v R
v v初 v末 v AB OA OB R
v AB v R
匀速圆周运动的速度变化量大小
v AB v R
当Δt很小时 AB弦长近似等于弧长
A
B R
R
O
V初 △V V末
AB AB R v AB v R v v

新人教高一物理必修二课件5.5向心加速度 (共14张PPT)

谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
A RA
B RB
RC C
课堂练习
1、下列关于匀速圆周运动的说法中，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.向心加速度是恒定的 D.向心加速度的大小不断变化
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 ( BD )
A.它们的方向都沿半径指向地心
图5.5-1
图5.5-2
(1)图5.5—1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?
(2)图5.5—2中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?
受力分析：
FN OF
G
结论：FN与G相抵消，绳子的拉力F充当
合外力，方向始终指向圆心。
当物体做匀速圆周运动时，其受到的合力指向圆心
当线速度一定时，向心加速度与圆周运动的半径成反比
当角速度一定时，向心加速度与圆周运动的半径成正比
a v一定 ω一定
o
r
思考：自行车的大齿轮、小齿轮、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”？
(vA =vB =v)
所以v = v r
AB
则an
=
v t
=
v r
AB t
当t 0时AB=AB=s
所以 an=vrA B t =vr st =vr2
an
=
v2 r
A
B vA vA
R R
△v
O
vB

高中物理 5.5向心加速度课件新人教版必修2

第五章曲线运动
完整版ppt
1
5 向心加速度
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2
[课标定位] 1.理解向心加速度的概念.2.掌握向心加速度的公式，能用公式进行有关的计算.3.了解向心加速度公式的推导方法．
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3
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4
[自主梳理] 一、速度的变化量 1．速度是矢量，速度的变化量也是矢量，既有大小，又有方向，其运算规律符合__________定则． 2．同一直线上速度与速度的变化量的关系 (1)当物体做加速运动时，末速度v2________初速度v1，速度是增加的，速度的变化量Δv与速度的方向________，如下图所示．
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19
(1)在匀速圆周运动过程中，地球、小球的运动状态发生变化吗？若变化，变化的原因是什么？
(2)分析地球受到什么力的作用？这个力沿什么方向？小球受到几个力的作用，合力沿什么方向？
(3)根据牛顿第二定律，分析地球和小球的加速度方向变化吗？匀速圆周运动是一种什么性质的运动呢？
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11
(4)根据a＝vr2知加速度a与半径r成反比．(
)
(5)根据a＝ω2r知加速度a与半径r成正比．( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
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12
[解析] (1)匀速圆周运动的加速度总是指向圆心，所以其
方向不断变化．
(2)匀速圆周运动的加速度的方向时刻发生变化，加速度时
完整版ppt
7
二、匀速圆周运动的向心加速度 1．定义任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向________，这个加速度叫做向心加速度．
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8
2．方向向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，跟该点的线速度方向________，向心加速度的方向时刻在改变． 3．大小 an＝vr2，根据v＝rω可得an＝rω2.

人教版必修2高中物理5.5向心加速度课件(共14张)

a
V
V
高中物理必修2
第
三、向心力大小
活动：根据牛顿第二定律进一步推出向心章
力大小的表达式
an =
v2 r
Fn =
mv2 r
曲线运动
F合＝ma
an =ω2 r
Fn = mω2r
四、变速圆周运动和一般曲线运动
⑴ 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？
⑵ 怎么分析研究一般的曲线运动？
一、向心力（Fn）
定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个
向指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
心 ① 方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速
力度方向垂直）
及
其特
② 向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小
点 ③ 向心力是根据力的作用效果来命名的，
它可以是某一个力，或者是几个力的合力
也可以是某个力的分力来提供。
an = ω2r
an

2
T
2
r
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
小结
1、向心力的方向：
指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向
3、向心力的大小
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
Fn =m
4π力
在匀速圆周运动中合力充当向心力
应该受到指向太阳的引力作用
F 人造卫星绕地球运行
高中物理必修2
第
小球做匀速圆周运动
章
FN 曲线运动 F拉
G
绳子的拉力使小球做匀速圆周运动
高中物理必修2
第
问题2：什么原因使小球做匀速圆周运动

人教高一物理必修二课件-5.5向心加速度 (共20张PPT)

• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
说明：并不是圆周运动的物体加速度都一定指向圆心，做变速圆周运动的物体（如洗衣机开机时和关机时洗衣筒的运动、电扇开和关时的运动），其合加速度不指向圆心，但有向心加速度这一分量，到后面我们会详细讨论。
三、向心加速度的大小（重点）
数学推导过程：
vA、vB、△v ∴ Δv =
AB
组成的矢量三角形与ΔABO相似
。2021年3月15日星期一2021/3/152021/3/152021/3/15
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/152021/3/152021/3/153/15/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/152021/3/15March 15, 2021
当Δt→0时，此时ΔV∕Δt 表示
瞬时加速度
(5)△V与圆的半径平行吗? 在什么条件下，△V的方向与圆的半径平行?
匀速圆周运动的速度变化量
思考：当Δt→0时，这个ΔV的方向是怎样的呢？
Δv
VB
O
VA VA
B
A

人教版高中物理必修二课件55向心加速度共46张PPT[可修改版ppt]

r
(5)根据a=ω2r知加速度a与半径r成正比。( )
提示:(1)×。匀速圆周运动的加速度总是指向圆心, 所以其方向不断变化。 (2)×。匀速圆周运动的加速度的方向时刻发生变化，加速度时刻发生变化，是变加速运动。 (3)√。由于匀速圆周运动的线速度大小、角速度不变，由 a=v 2 或a=ω2r知，匀速圆周运动的加速度的大小不变。
r
(4)×。根据a= 知，当线速度大小一定时，加速度a与半径r成反比。 (5)×。根据a=ω2r知，当角速度大小一定时，加速度a与半径r成正比。
2.问题思考：如图所示，小球在拉力作用下做匀速圆周运动，请思考：
(1)小球的向心加速度是恒定的？其方向一定指向圆心吗？提示：不恒定。小球的加速度总是沿着绳子方向指向圆心, 所以其方向不断变化，加速度时刻发生变化。 (2)若手握绳子的位置不变，增加小球的转速，则它的向心加速度大小如何变化？提示：根据a=ω2r知，当半径不变，角速度变大时，加速度a 也变大。
vl，故vlv。 vr r
图乙中的矢量三角形与图甲中的三角形△OAB是相似三角形,
用v表示vA和vB的大小，用Δl表示弦AB的长度，则有:
a v l v。 t t r
所以加速度
l
t
而当Δt趋近于零时,
a
n
v2 r
。
表示线速度的大小v,于是得到
v2 r
再由v=rω得an=ω2r。
3.向心加速度大小与半径关系的理解：由an= 知，当v一定时，an与r成反比；由an=ω2r知，当ω一定时，an与r成正比。如图所示：
方向相同。
4.在圆周运动中，线速度、角速度的关系式为_v_=_ω__·__r_。
v
2
r

(人教版)物理必修二：5.5《向心加速度》ppt课件

预习导学课堂讲义
预习导学
5 向心加速度
一、对向心加速度的理解 1．物理意义：描述做圆周运动的物体速度方向改变快慢的
物理量． 2．方向：总是指向圆心，即向心加速度的方向与速度方向垂
直，时刻在变化，因此匀速圆周运动是变加速曲线运动． 3．表达式：an＝vr2＝ω2r＝4Tπ2 2r＝ωv
(1)公式 an＝vr2中，当速度 v 不变时，an 与 r 成反比； (2)公式 an＝ω2·r 中，当角速度不变时，an 与 r 成正比．
预习导学课堂讲义
预习导学
5 向心加速度
针对训练如图5－5－3所示，一个球绕中
心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，
则
()
A．a、b两点的线速度相同
B．a、b两点的角速度相同
C．若 θ＝30°，则 a、b 两点的线速度之比图5－5－3 va∶vb＝ 3∶2
D．若 θ＝30°，则 a、b 两点的向心加速度
以必须在某一物理量不变时，才可以判断另外两个物理量
之间的关系．在v一定的情况下，可认为物体的向心加速度an与r成反比；而在ω一定的情况下，可认为物体的向心加速度an与r成正比．
预习导学课堂讲义
预习导学
5 向心加速度
【例2】图5－5－1为P、Q两物体做匀速
圆周运动的向心加速度an的大小随半径r变化的图象，其中P为双曲线的一
心加速度公式 a＝ω2r，可得aaPS＝rrSP.
所以 aS＝aP·rrSP＝12×13 cm/s2＝4 cm/s2，又因为皮带不打滑，所以皮带传动的两轮边缘各点线速度大小相等：vP＝vQ. 由向心加速度公式 a＝vr2可得aaPQ＝rrQP，
审所题以技aQ巧＝aP应·用rrQP向＝心12加 ×21速c度m表/s2达＝式24ac＝mω/s22.r＝vr2，注意同轴转动角速度相同，皮带传动线速度相同的规律．

人教版高中物理必修二 5.5向心加速度(共31张PPT)

关于向心加速度的说法正确的是（）
做匀速圆周运动物体的加速度方向和大小如何确定呢？
小球从A运动到B，做曲线运动，A点的速度大小为5m/s，方向如图所示；
小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？
那么匀速圆周运动向心加速度的大小（表达式）是多少？
小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？
在匀速圆周运动中，物体速度变化量的方向是怎样的？加速度的方向又是怎样的？
我们利用这种方法来看看曲线运动中的速度变化量
速度变化量
曲线运动小球从A运动到B，做曲线运动，A点的速度大小为5m/s，方向如图所示；B点的速度大小为5m/s，B点速度方向相对A点偏60 度角，如图所示，画一画在这个过程中小球速度的变化量？
理论分析向心加速度的方向
在匀速圆周运动中，物体速度变化量的方向是怎样的？加速度的方向又是怎样的？
A、B、C分别是3个轮边缘上的点，则质点A、B、C的向心加速度之比是_______
为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为，为从动轮的轴心，轮半径为，为固定在从动轮上的小轮半径。
你能根据前面的几个实例猜想出做匀速圆周运动的物体加速度的方向吗？
匀速圆周运动的加速度指向圆心
由实例感受向心加速度的方向
知道变速圆周运动的向心加速度的方向和加速度的公式
速度变化量
直线运动沿直线向右加速运动的物体，原来速度是5m/s，经过一段时间后，速度增大为8m/s，求这段时间内物体速度的变化量？
方向水平向右
如果物体的速度由向右的5m/s减小到3m/s，其速度变化量又是怎样的？
方向水平向左
速度变化量
速度变化量的作法
从同一点作出两个速度矢量，
从
至

新人教版高中物理必修二课件5.5 ：向心加速度 (共13张PPT)

小结 1、向心加速度的定义、物理意义
2、向心加速度的方向：指向圆心
3、向心加速度的大小：
an
=
v2 r
an = rω2
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
习说法中正确的是（ BD ）
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
O' R'
O
θ
R
练习
3、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、 4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的加速度之比。
①速度的变化量△v是矢量还是标量？
②如果出速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量△v？
加
速
度
方
向
的
速度的变化量Δv
一
般性
a
=
Δv Δt
讨
论
a 的方向与Δv 的方向相同
如何确
定Δv的
方向?
用矢
直线运动中的速度的变化量：
量图表
v1=3Δmv/=s,水2m平/向s 东; v1=5Δmv/=s,水-2平m向/s 东;
这两个结论是否矛盾？
ω不变时，an与r 成正比
思考与讨论：自行车的大齿轮、小齿轮、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”? 做出解释。