向心加速度课件--高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理6.3 向心加速度判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理天宫二号空间实验室在轨飞行时，天宫二号空间实验室在轨飞行时，可认为它绕地球做匀速圆周运动。可认为它绕地球做匀速圆周运动。尽管线速度大小不变，但方向却时尽管线速度大小不变，但方向却时刻变化，因此，它运动的加速度一刻变化，因此，它运动的加速度一定不为定不为 0 0。那么，该如何确定它在。那么，该如何确定它在轨飞行时加速度的轨飞行时加速度的方向方向和和大小大小呢？呢？问题判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理牛顿第二定律牛顿第二定律复习做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，合力方向总是指向圆心，加速度方向如何呢？合力方向总是指向圆心，加速度方向如何呢？思考判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理一、向心加速度一、向心加速度1.定义：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。2.符号：an3.方向：指向圆心4.物理意义：描述速度方向变化的快慢。只改变速度的方向，不改变速度的大小。判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理向心加速度的大小如何计算呢？向心加速度的大小如何计算呢？思考方法1：牛顿第二定律方法2：加速度的定义式判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理复习写出向心力的表达式写出向心力的表达式活动写出向心加速度的表达式写出向心加速度的表达式判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理二、向心加速度的大小二、向心加速度的大小1.产生：由向心力产生。2.大小：4.说明：匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向时刻改变。判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理思考不矛盾判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理思考画出在线速度和角速度一定时，向心加速度与画出在线速度和角速度一定时，向心加速度与r r的关系图线。的关系图线。判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理拓展学习推导向心加速度公式推导向心加速度公式第一步，画出物体经过第一步，画出物体经过A A、B B两点时两点时的速度方向，分别用的速度方向，分别用v vA A和和v vB B表示。表示。判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理拓展学习推导向心加速度公式推导向心加速度公式第二步，第二步，平移平移v vA A至至B B点。点。判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理拓展学习推导向心加速度公式推导向心加速度公式第三步，第三步，做出速度的变化量做出速度的变化量vv。由于物体做匀速圆周运动，由于物体做匀速圆周运动，v vA A、v vB B大小相等，所以大小相等，所以vv与与v vA A、v vB B构成等腰三角形构成等腰三角形判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理拓展学习推导向心加速度公式推导向心加速度公式第四步，第四步，假设由假设由A A到到B B的时间极短，的时间极短，在匀速圆周运动的速度大小一定在匀速圆周运动的速度大小一定的情况下，的情况下，A A到到B B的距离将非常小，的距离将非常小，作出此时的作出此时的vv。从图中发现，从图中发现，vv与与v vA A，v vB B几乎垂直，因此几乎垂直，因此vv的方向几乎的方向几乎沿着圆周的半径，指向圆心。由于沿着圆周的半径，指向圆心。由于a a与与vv的方向一致，的方向一致，所以物体匀速圆周运动的加速度指向圆心。所以物体匀速圆周运动的加速度指向圆心。判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理拓展学习向心加速度的大小向心加速度的大小当当tt足够小时，足够小时，对应的弦和弧的长对应的弦和弧的长度近似相等，因此度近似相等，因此在在tt内，速度方向变化的角度内，速度方向变化的角度=t,=t,得得根据加速度的定义式根据加速度的定义式 ，并有，并有v=r,v=r,可以得到可以得到判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理例题判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理解：受力分析解：受力分析根据牛顿第二定律得根据牛顿第二定律得根据几何关系知小球运动半径为根据几何关系知小球运动半径为，得小球的向心力，得小球的向心力判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理1.1.定义定义:匀速圆周运动的加速度匀速圆周运动的加速度2 2.意义意义:描述速度方向变化的快慢描述速度方向变化的快慢3.3.大小大小:4.4.方向方向:始终指向圆心始终指向圆心(时刻改变时刻改变)匀速圆周运动是匀速圆周运动是变加速运动变加速运动向向心心加加速速度度课堂小结课堂小结5.5.拓展拓展:匀速圆周运动的加速度公式推导匀速圆周运动的加速度公式推导课堂小结判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理【典例【典例1 1】下列关于向心加速度的说法中，正确的是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在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化【正确正确答案】答案】A典例精讲判天地之美判天地之美 析万物之理析万物之理【正确正确答案】答案】A典例精讲【典典例例2 2】如如图图所所示示，一一球球体体绕绕轴轴O O1 1O O2 2以以角角速速度度匀匀速速旋旋转转，A A、B B为球体表面上两点，下列说法正确的是（为球体表面上两点，下列说法正确的是（）A.A.A A、B B两点具有相同的角速度两点具有相同的角速度B.B.A A、B B两点具有相同的线速度两点具有相同的线速度C.C.A A、B B两点的向心加速度的方向都指向球心两点的向心加速度的方向都指向球心D.D.A A、B B两点的向心加速度大小之比为两点的向心加速度大小之比为2121