向心加速度- 高一下学期物理人教版2019必修第二册.pptx

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1、第六章 圆周运动3.向心加速度知识回顾1.已学关于匀速圆周运动的物理量：2.各个物理量间的关系：3.匀速圆周运动是线速度大小不变，方向在时刻改变的变速曲线运动变速运动运动状态改变一定受到外力一定存在加速度nFnfTv、nrfrrTrv222rTmrmmvrvmFn222)2(一、匀速圆周运动的加速度方向（1）向心加速度（an）定义：向心力产生的加速度叫做向心加速度。总是沿着半径指向圆心，与该点的线速度方向垂直。思考：向心加速度是否是恒定不变的？不是，向心加速度的方向时刻在改变。（2）方向：na只改变线速度方向，不改变线速度大小。描述物体线速度方向变化的快慢。（2）方向：总是沿着半径指向圆心，与

2、该点的线速度方向垂直。（3）作用效果：（4）物理意义：一、匀速圆周运动的加速度方向（1）向心加速度（an）定义：向心力产生的加速度叫做向心加速度。mvrmrvmFn22maF vrrvan22fnT222因角速度rfrnrTvrrvan22222)2()2()2(故向心加速度)(22UIRIRUP类比二、匀速圆周运动的加速度大小从公式 看，向心加速度与圆周运动的半径成反比；从公式 an 2r 看，向心加速度与圆周运动的半径成正比。到底是成正比还是反比？rvan2发现问题未控制变量三、向心加速度与半径的关系。成正比，用与一定，）当角速度（rarann22；成反比，用与一定，）当线速度（rvara

3、vnn21自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点 A、B、C，如图 所示。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”？给出解释。1.同轴转动：角速度 相等相等（B B、C C两点两点）2.链条（皮带）传动：链条（皮带）传动：线速度v v大小相等大小相等（A A、B B两点两点）an = v2ran = 2r从公式从公式 看，看，不变时，不变时，a an n与与r r 成正比成正比从公式从公式 看，看，V V不变时，不变时，a an n与与r r 成反比成反比1.非匀速圆周运动合力与向心力（1）合力不再指向圆心，与线速

4、度也不垂直（2）合力不等于向心力，向心力是指向圆心的分力2.非匀速圆周运动加速度与向心加速度an（1）合加速度不再指向圆心，与线速度也不垂直（2）合加速度不等于an，an是指向圆心的分加速度（3）an改变速度方向，at改变速度大小.F Fn nF FF Ft t（4）仍然适用。公式rfrnrTvrrvan22222)2()2()2(四、非匀速圆周运动的加速度【例1】关于圆周运动，下列说法中正确的是（）A.物体做圆周运动时，加速度的方向始终指向圆心B.物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度C.物体做圆周运动时，向心加速度有可能改变物体速度的大小D.物体做匀速圆周运动时，加速度不变【课

5、堂训练】B【例2】如图：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aAaBaC为（）A.118B.414C.4132D.124C;81CACARRaaCA角速度相同，、点;14ABBARRaaBA线速度大小相等，、点CaaaKaKaKaCBACBA。选故则令32:1:48:41:1:,8,4,分析：【例题3】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时，小球运动的向心加速度an的大小

6、为多少?通过计算说明：要增大夹角，应该增大小球运动的角速度。解：根据对小球的受力分析，可得小球的向心力Fn=mgtan根据牛顿第二定律可得小球运动向心加速度an=mFn=gtan根据几何关系可知小球圆周运动半径r=lsin又an=2r，得cos=2lg从此式可以看出，当小球运动角速度增大时，夹角也随之增大。因此，要增大夹角，应该增大小球运动的角速度。向心加速度（an）（1 1）方向：与向心力的方向相同，）方向：与向心力的方向相同，始终指向始终指向圆心（与线速度方向垂直）圆心（与线速度方向垂直）（2 2）大小）大小: :rfrnrTvrrvan22222)2()2()2(课堂小结课堂小结该公式适用于所有圆周运动的向心加速度表达谢谢