人教版（2019）高中物理必修第二册第六章第3节《向心加速度》课件

必修第二册第六章第3节向心加速度学习目标圆周运动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。尽管线速度大小不变，但方向却时刻变化，因此，它运动的加速度一定不为0。那么，该如何确定它在轨飞行时加速度的方向和大小呢？问题向心加速度的方向因此，物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，我们把它叫作向心加速度（centripetal acceleration）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。向心加速度定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，我们把它叫作向心加速度（centripetal acceleration）方向:向心加速度是矢量,方向总是沿着半径指向圆心,与该点的线速度方向垂直,方向时刻在改变。物理意义：描述速度方向变化的快慢作用效果:向心加速度的方向总是与线速度的方向垂直,故向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。匀速圆周运动的加速度方向如图，物体做匀速圆周运动，经Δt从A运动到B，画出Δv的方向Δt趋于0时，Δv 逐渐趋向于平行 OA，即Δv指向圆心，此时加速度a也指向圆心。vAvBΔvΔv匀速圆周运动的加速度大小产生：由向心力产生大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式 ，可得出向心加速度的大小思考与讨论 课本例题如图所示，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 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。拓展学习一、速度的变化量 甲v1v2（1）若v1 < v2  乙v1v2（2）若v1 > v2 拓展学习2.曲线运动的物体：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△vv2设质点初速度为v1，末速度为v2，则速度的变化量Δv = v2 - v1，移项得： v1+ Δv = v2结论： 速度的变化量Δv可以用初速度v1末端指向末速度v2末端的有向线段来表示。拓展学习物体从A点经时间Δt沿圆周匀速率运动到B点，转过的角度为Δθ，如图所示，因为vA与OA垂直，vB与OB垂直，且vA＝vB，OA＝OB，所以ΔOAB与vA、vB、Δv组成的矢量三角形相似.拓展学习课堂小结大小方向拓展向心加速度:匀速圆周运动的加速度意义:描述速度方向变化的快慢方向:始终指向圆心(时刻改变)匀速圆周运动的加速度公式推导课堂练习1. 甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，关于以下四种情况各举一个实际的例子。在这四种情况下，哪个物体的向心加速度比较大？A. 它们的线速度大小相等，乙的半径小B. 它们的周期相等，甲的半径大C. 它们的角速度相等，乙的线速度小D. 它们的线速度大小相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大课堂练习2. 月球绕地球公转的轨道接近圆，半径为3.84×l05 km，公转周期是27.3 d。月球绕地球公转的向心加速度是多大？4. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶ 3，运动方向改变的角度之比是3∶ 2，它们的向心加速度之比是多少？课堂练习3. 一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍（图6.3-5），皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10 m/s2。（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比n1 ∶ n2是多少？（2）机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？