物理必修 第二册第六章 圆周运动3 向心加速度示范课ppt课件

这是一份物理必修 第二册第六章 圆周运动3 向心加速度示范课ppt课件，共21页。PPT课件主要包含了匀速圆周运动，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

环节一：明确向心加速度的存在
（1）分析图中的小球或木块在做什么运动呢?
（2）对小球或木块进行受力分析，判断什么力提供了向心力，并画出对应位置的合力及速度的示意图。
（3）通过以上分析判断物体在做匀速圆周运动时是否具有加速度，并说明理由。
视角1：动力学视角 由于做匀速圆周运动的物体总受到指向圆心的合力，合力不为0，由牛顿第二定律可知加速度不为0。 视角2：运动学视角 由于做匀速圆周运动的物体的速度时刻在变化，由加速度的定义可知加速度不为0。
环节二：通过双线索推理，分析向心加速度的大小及方向
小球做匀速圆周运动的线速度大小为v，角速度为ω，圆周半径为r，质量为m。推理分析做匀速圆周运动的物体在A点的加速度的方向有什么特点，大小满足什么规律。 提示：如何通过受力得出物体的加速度计算式呢?
从动力学视角：物体做匀速圆周运动，总受到指向圆心的向心力的作用，由牛顿第二定律可得Fn=man。
由于向心力始终指向圆心，故向心加速度的方向也始终指向圆心。
从运动学视角引导提示：（1）如何从运动学角度获得加速度?（2）如何获得Δt时间内的速度变化量Δv?（3）由此得到的加速度是小球运动到A点时的加速度吗?（4）如何才能得到A点的瞬时加速度呢?（5）当Δt趋近于0时，加速度的表达式是什么，指向什么方向呢?
分析过程中可能用到的关系：弧Δs=Δθ·r。
从A点到B点，设半径转过的角度为Δθ，速度矢量转过的角度为Δφ，由几何关系可知，Δθ=Δφ。
当Δt趋近于0时，Δv的方向无限趋近于与vA垂直，且沿半径AO的方向指向圆心。
向心加速度的其他表达形式
环节三：通过实例分析，加深学生对向心加速度表达式的理解
（1）请通过推理分析比较自行车做匀速圆周运动时三个点的向心加速度的大小。
（2）通过以上分析过程及向心加速度的表达式，你能否获得向心加速度an与轨迹半径r之间的关系呢?
①当角速度一定时，向心加速度与半径成正比。②当线速度一定时，向心加速度与半径成反比。
环节四：评估学生对向心加速度的掌握情况
一圆锥摆的摆绳长为L，小球质量为m，绳子的上端固定，使小球在水平面内做圆周运动。当绳子跟竖直方向的夹角为θ时。 （1）小球运动的向心加速度an的大小为多少?
（1）由牛顿第二定律可得man =mgtan θ， 解得向心加速度an =gtan θ。
一圆锥摆的摆绳长为L，小球质量为m，绳子的上端固定，使小球在水平面内做圆周运动。当绳子跟竖直方向的夹角为θ时。 （2）通过计算分析：要增大夹角θ，应该如何调整角速度ω。
一圆锥摆的摆绳长为L，小球质量为m，绳子的上端固定，使小球在水平面内做圆周运动。当绳子跟竖直方向的夹角为θ时。 （3）通过计算分析：增加绳长L，要保证小球在同一水平面内做匀速圆周运动，应该如何调整角速度ω。
2.关于向心加速度，下列说法中正确的是 （ ） A.向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量 B.向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量 C.向心加速度是描述角速度变化快慢的物理量 D.向心加速度的方向始终保持不变