《向心加速度》圆周运动PPT优质课件

《向心加速度》圆周运动PPT优质课件

第一部分内容：核心素养目标

物理观念

向心加速度及其方向、向心加速度和线速度的关系、向心加速度和角速度的关系。

科学思维

能够运用向心加速度表达式分析处理实际情境中的有关问题。

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向心加速度PPT，第二部分内容：课前学习

知识点一　匀速圆周运动的加速度方向

[观图助学]

通过前面的学习，我们已经知道，做曲线运动的物体，速度一定是变化的，即一定有加速度。如图，双人花样滑冰运动中，女运动员绕男运动员做匀速圆周运动，加速度的方向如何？

1.心加速度

物体做匀速圆周运动时的加速度总指向________，我们把它叫作向心加速度。

2.向心加速度的方向

沿半径方向指向________，与线速度方向_________。

[思考判断]

(1)匀速圆周运动的加速度的方向始终不变。( )

(2)匀速圆周运动是匀变速运动。( )

(3)匀速圆周运动是加速度不变的运动。( )

知识点二　匀速圆周运动的加速度大小

向心加速度表达式

[思考判断]

(1)匀速圆周运动的加速度大小不变。( )

(2)根据an＝v2r知加速度an与半径r成反比。( )

(3)根据an＝ω2r知加速度an与半径r成正比。( )

(4)物体做匀速圆周运动时，速度变化量为零。( )

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向心加速度PPT，第三部分内容：核心探究

核心要点一　向心加速度的理解

[问题探究]　

如图所示，地球绕太阳做匀速圆周运动(漫画)，小球绕细绳的另一端在水平面内做匀速圆周运动，请思考：

(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)向心加速度改变物体的速度大小吗？

答案　(1)变化。向心加速度的作用。

(2)向心加速度只改变线速度的方向，不改变速度的大小。

[探究归纳]　

1.物理意义

描述匀速圆周运动线速度方向变化的快慢，不表示速度大小变化的快慢。

2.方向

总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻改变。

3.圆周运动的性质

不论向心加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻改变的，所以圆周运动的向心加速度时刻发生改变，圆周运动一定是非匀变速曲线运动。

4.变速圆周运动的向心加速度

做变速圆周运动的物体，加速度一般情况下不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度。向心加速度表示速度方向变化的快慢，切向加速度表示速度大小变化的快慢。所以变速圆周运动中，向心加速度的方向也总是指向圆心。

[试题案例]

[例1] (多选)关于向心加速度，以下说法中正确的是(　　)

A.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直

B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小

C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心

D.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心

解析　向心加速度的方向沿半径指向圆心，线速度方向则沿圆周的切线方向，所以向心加速度的方向始终与线速度方向垂直，A正确；物体做匀速圆周运动时，只具有向心加速度，加速度方向始终指向圆心，向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，B、D正确；一般情况下，圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度方向不是始终指向圆心的，C错误。

答案　ABD

核心要点二　向心加速度公式的理解与应用

[问题探究]　

如图所示，两个啮合的齿轮，其中A点为小齿轮边缘上的点，B点为大齿轮边缘上的点，C点为大齿轮中间的点。

(1)哪两个点的向心加速度与半径成正比？

(2)哪两点的向心加速度与半径成反比？

[探究归纳]　

1.由向心加速度方向看圆周运动性质

向心加速度方向总是沿着圆周运动的半径指向圆心，不论向心加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻变化的，所以圆周运动一定是变加速运动。

2.向心加速度的几种表达式

3.向心加速度的大小与各量关系的理解

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