【課件】向心加速度+課件高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

3向心加速度第六章圓周運動導入新課地球繞太陽的公轉可以近似看做是一個勻速圓周運動在地球轉動一周的過程中，以下物理量是否發(fā)生了變化？線速度角速度向心力在學習勻速圓周運動以及向心力之后，小明和小紅在交流討論中遇到了一些疑惑?根據(jù)所學知識想一想，兩人分析的問題出在哪里？你能幫他們解決嗎？[情境]一、勻速圓周運動中的加速度一、勻速圓周運動中的加速度一個物體做勻速圓周運動時，合外力一定指向圓心充當向心力，根據(jù)牛頓第二定律，嘗試分析出以下問題：1、做勻速圓周運動的物體是否具有加速度？2、如果有加速度，加速度的方向應該如何？3、如果有加速度，加速度的大小應該怎樣表示？☆交流討論有沿半徑方向，指向圓心根據(jù)加速度的定義，加速度表示速度變化的快慢。根據(jù)提示，試著由加速度的定義式推導出做勻速圓周運動的物體加速度的大小和方向？☆交流討論如圖，一做勻速圓周運動的物體，從A點運動到B點，1、畫出物體在A、B兩點的速度方向。一、勻速圓周運動中的加速度2、根據(jù)數(shù)學矢量運算，將A、B兩點的速度矢量平移到一個起點。一、勻速圓周運動中的加速度根據(jù)加速度的定義，加速度表示速度變化的快慢。根據(jù)提示，試著由加速度的定義式推導出做勻速圓周運動的物體加速度的大小和方向？☆交流討論3、利用數(shù)學幾何關系表示出A、B兩點的速度差和從A運動到B的時間一、勻速圓周運動中的加速度根據(jù)加速度的定義，加速度表示速度變化的快慢。根據(jù)提示，試著由加速度的定義式推導出做勻速圓周運動的物體加速度的大小和方向？☆交流討論4、根據(jù)加速度的定義和數(shù)學關系，寫出加速度的表達式一、勻速圓周運動中的加速度根據(jù)加速度的定義，加速度表示速度變化的快慢。根據(jù)提示，試著由加速度的定義式推導出做勻速圓周運動的物體加速度的大小和方向？☆交流討論5、根據(jù)極限運算，得到瞬時加速度的表達式一、勻速圓周運動中的加速度觀察加速度的方向是怎樣的？指向圓心根據(jù)加速度的定義，加速度表示速度變化的快慢。根據(jù)提示，試著由加速度的定義式推導出做勻速圓周運動的物體加速度的大小和方向？☆交流討論6、由可推導出向心加速度的另一表達式一、勻速圓周運動中的加速度根據(jù)加速度的定義，加速度表示速度變化的快慢。根據(jù)提示，試著由加速度的定義式推導出做勻速圓周運動的物體加速度的大小和方向？☆交流討論1、向心加速度的定義：做勻速圓周運動的物體具有的沿半徑指向圓心的加速度，叫做向心加速度(centripetalacceleration)。☆梳理深化一、勻速圓周運動中的加速度2、向心加速度的方向：沿半徑方向指向圓心3、理論和實驗都證明,向心加速度的大小跟圓周運動的速度和半徑有關,其表達式為☆鞏固提升例1、(1)在上述向心加速度表達式中,前式表明向心加速度跟半徑R成反比,后式卻表明向心加速度跟半徑R成正比。這兩個式子是否互相矛盾？你是怎樣理解的？

(2)你能用周期T或轉速n來表示向心加速度嗎?一、勻速圓周運動中的加速度當v一定時，加速度和R成反比當ω一定時，加速度和R成反比☆鞏固提升一、勻速圓周運動中的加速度例2、如圖所示，兩輪壓緊，通過摩擦傳動(不打滑)，已知大輪半徑是小輪半徑的2倍，E為大輪半徑的中點，C、D分別是大輪和小輪邊緣的一點，則E、C、D三點向心加速度大小關系正確的是()C☆交流討論小明和小紅在乘坐汽車游玩，此時汽車的速度穩(wěn)定在72km/h沿筆直的隧道前進。小明說：此時我們正在勻速直線前進，我們的加速度為零；小紅說：不對啊，地球是一個巨大的球體，地球的半徑，我們在做圓周運動，有向心加速度啊。小明說：那難道我們以前處理的問題都是錯誤的嗎？你覺得誰的觀點正確呢？二、向心加速度的應用☆交流討論1、相對于地面，汽車的線速度是多少？2、選擇哪個表達式計算汽車的加速度？3、計算出結果，分析結果能得出什么結論？二、向心加速度的應用汽車的加速度非常之小，可以近似看做勻速直線運動☆梳理深化解決實際問題時，應該遵循以下步驟1、確定研究對象，即做勻速圓周運動的物體2、分析運動中的已知量和未知量3、選擇合適的加速度表達式4、數(shù)學運算求解二、向心加速度的應用二、向心加速度的應用例3、質量為m的小球用長為L的不可伸長細線懸掛在O點，在O點正下方L/2處有一個光滑的小釘P，把小球拉開偏離豎直方向，如圖所示，然后放手，當小球第一次通過最低點時（）A.小球的速率突然增大B.小球的角速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大D.細線上的拉力突然增大 BCD☆鞏固提升課堂小結小結

12勻速圓周運動中的加速度向心加速度的應用課外拓展

離心力是一種虛擬力，是一種慣性的體現(xiàn)，它使旋轉的物體遠離它的旋轉中心。在牛頓力學里，離心力曾被用于表述兩個不同的概念：在一個非慣性參考系下觀測到的一種慣性力，向心力的平衡。在拉格朗日力學下，離心力有時被用來描述在某個廣義坐標下的廣義力。

在通常語境下，離心力并不是真實存在的力。它的作用只是為了在旋轉參考系（非慣性參考系）下，牛頓運動定律依然能夠使用。在慣性參考系下是沒有離心力的，在非慣性參考系下（如旋轉參考系）才需要有慣性力，否則牛頓運動定律不能使用。課外拓展想象一個圍繞中心旋轉的圓盤，角速度為ω。在圓盤上有一個質量為m木塊，木塊由繩子連接，繩子的另一端固定在圓盤的中心（也是旋轉中心），繩長為r。木塊隨圓盤一同轉動，假設沒有任何摩擦力，木塊的旋轉是由于繩子的拉力。在隨圓盤一同轉動的觀察者看來，木塊是靜止的。根據(jù)牛頓定律，木塊受到的合力應為零。但是木塊只受到一個力，就是繩子的拉力，所以合力不為零。那么這違反牛頓定律嗎？課外拓展牛頓定律只有在慣性系下才成立，但是隨圓盤一同轉動的觀察者所在的參考系是非慣性系，所以牛頓定律在這里不成立。為了使牛