高中人教版 (2019)3 向心加速度教课ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)3 向心加速度教课ppt课件，共55页。PPT课件主要包含了向心加速度，目标体系构建，课前预习反馈，变加速，ω2r，答案刹车好，课内互动探究，探究，对向心加速度的理解，探究等内容，欢迎下载使用。
知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。
1．定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向_______，这个加速度叫作向心加速度。2．向心加速度的作用：向心加速度的方向总是与速度方向_______，故向心加速度只改变速度的_______，不改变速度的_______。3．物体做匀速圆周运动时，向心加速度始终指向_______，方向在时刻_______，所以匀速圆周运动是_________曲线运动。
『判一判』(1)匀速圆周运动是匀变速运动。( 　　)(2)做匀速圆周运动的物体的加速度一定不为0。( 　　)(3)匀速圆周运动的向心加速度的方向时刻指向圆心，大小不变。( 　　)(4)做匀速圆周运动的物体加速度始终不变。( 　　)
『选一选』如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么( 　　)A．加速度为零B．加速度恒定C．加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D．加速度大小不变，方向时刻指向圆心
解析：由题意知，木块做匀速圆周运动，木块的加速度大小不变，方向时刻指向圆心，D正确，A、B、C错误。
『想一想』汽车以一定的速度在草原上沿直线匀速行驶，突然发现正前方有一河沟，为了尽可能地避免掉进河沟，通常有急转弯或急刹车两种方式。假设汽车急转弯做匀速圆周运动，急刹车做匀减速直线运动，且转弯时的向心加速度大小等于刹车时的加速度，请问司机是紧急刹车好，还是马上急转弯好？
要点提炼1.向心加速度的物理意义描述线速度改变的快慢，只改变线速度方向，不改变其大小。2．向心加速度的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。不论加速度an的大小是否变化，an的方向总是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速运动。
无论是匀速圆周运动，还是变速圆周运动都有向心加速度，且方向都指向圆心。
典例剖析 (多选)关于匀速圆周运动和向心加速度，下列说法正确的是( 　　　)A．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B．做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在变，所以必有加速度C．做匀速圆周运动的物体，向心加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D．匀速圆周运动的向心加速度大小虽然不变，但方向始终指向圆心，时刻发生变化，所以匀速圆周运动不是匀变速运动
解析：做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，但方向时刻在变，所以必有加速度，且向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，向心加速度不恒定，因此匀速圆周运动不是匀变速运动，故A、C错误，B、D正确。
(多选)(2023·石嘴山市第三中学高一月考)关于向心加速度，下列说法正确的是( 　　　)A．向心加速度是描述线速度变化快慢的物理量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．向心加速度大小恒定，方向时刻改变D．物体做变速圆周运动时，向心加速度的大小也可用a＝ω2r来计算
解析：向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，故A错误；向心加速度与速度方向垂直，只改变线速度方向不改变大小，故B正确；只有在匀速圆周运动中，向心加速度大小才恒定，故C错误；物体做变速圆周运动时，向心加速度的大小也可用a＝ω2r来计算，故D正确。
向心加速度公式的理解和应用
(1)以上公式也适用于变速圆周运动中向心加速度的计算，但计算得到的只是沿径向的加速度，不包括沿切向的加速度。(2)不同的表达式中，an与同一物理量间有不同的关系，所以在讨论an与其中一个量的关系时，要根据不变量选择合适的公式讨论。
典例剖析 如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点S与转轴的距离是半径的。当大轮边缘上P点的向心加速度是12 m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大？
答案：aS＝4 m/s2　aQ＝24 m/s2
向心加速度公式的应用技巧向心加速度的每一个公式都涉及三个物理量的变化关系，必须在某一物理量不变时分析另外两个物理量之间的关系，在比较转动物体上做圆周运动的各点的向心加速度的大小时，应按以下步骤进行：(1)先确定各点是线速度大小相等，还是角速度相同。(2)在线速度大小相等时，向心加速度与半径成反比，在角速度相同时，向心加速度与半径成正比。
构建模型处理实际问题 　　图甲为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图乙所示模型，已知绳长L＝5 m，水平横梁L′＝3 m，小孩质量m＝40 kg，整个装置可绕竖直轴转动，绳与竖直方向夹角θ＝37°，小孩可视为质点，g取10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，求：(1)绳子的拉力为多少？(2)该装置转动的角速度多大？(3)增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为53°，求此时装置转动的角速度。
一、匀速圆周运动的加速度方向1．(2022·四川雅安市高一月考)当物体的加速度不变时，不可能做的运动是( 　　)A．抛体运动B．匀速圆周运动C．自由落体运动D．匀变速直线运动解析：抛体运动，自由落体运动都只受重力，所以合外力不变，则物体的加速度不变，所以正确，不符合题意；匀速圆周运动加速方向时刻变化，所以B错误，符合题意；匀变速直线运动就是加速度不变的运动，所以D正确，不符合题意。
3．(2023·湖北孝感市高一月考)如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图。已知学员在A点位置，教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，学员和教练员(均可视为质点)( 　　)A．运动周期之比为5∶4B．运动角速度之比为4∶5C．向心加速度大小之比为4∶5D．运动线速度大小之比为5∶4
解析：学员和教练员都绕同一点O做圆周运动，则运动周期和运动角速度相等，选项A、B错误；根据a＝ω2r可知，因学员和教练员做圆周运动的半径之比为5∶4，则向心加速度大小之比为5∶4，选项C错误；根据v＝ωr可知，因学员和教练员做圆周运动的半径之比为5∶4，则线速度大小之比为5∶4，选项D正确。
4．(多选)(2022·广东广州市高一月考)如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是( 　　　)A．小球的线速度变大B．小球的角速度变大C．小球的加速度变小D．细绳对小球的拉力变小