2019-2020学年新教材人教版高中物理必修二（课件+检测）：第六章 3 (2份打包)

3．向心加速度 1．理解向心加速度的概念以及向心加速度的方向。 2．掌握向心加速度公式，知道向心加速度和线速度、角速度的关系式，并能运用它们求解有关问题。 1.匀速圆周运动的加速度方向 (1)向心加速度的定义：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。 (2)向心加速度的方向：向心加速度的方向总是沿着半径指向改变。 垂直。向心加速度的方向时刻在圆心，与该点的线速度方向 (3)向心加速度的作用效果：向心加速度只改变速度的大小。 方向，不改变速度的 2．匀速圆周运动的加速度大小 (1)向心加速度的大小：an＝。 ω2r。根据v＝ωr可得an＝ (2)向心加速度的物理意义：向心加速度是描述线速度向心加速度的大小。 方向改变快慢的物理量，线速度方向变化的快慢体现了 判一判 (1)做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。(　　) (2)做匀速圆周运动的物体的加速度总指向圆心。(　　) (3)匀速圆周运动是加速度不变的运动。(　　) (4)可以用公式a＝求变速圆周运动中的加速度。(　　) 提示：(1)√　做匀速圆周运动的物体所受合力总是指向圆心的。 (2)√　做匀速圆周运动的物体所受合力总是指向圆心，根据牛顿第二定律，加速度也总指向圆心。 (3)×　做匀速圆周运动的物体的加速度总是指向圆心，所以其方向不断变化。 (4)×　变速圆周运动中，向心加速度an＝，而加速度为向心加速度an与切向加速度at的矢量和。 想一想 荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千向下荡时，请思考： (1)此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？ (2)加速度指向悬挂点吗？运动过程中，公式an＝＝ω2r还适用吗？ 提示：(1)秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动。 (2)小朋友荡到最低点时，绳子拉力与重力的合力指向悬挂点，在其他位置，由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点，加速度不指向悬挂点。公式an＝＝ω2r仍然适用。 课堂任务　匀速圆周运动的加速度方向 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：如图所示，小球做匀速圆周运动时，小球的运动状态发生变化吗？若变化，变化的原因是什么？ 提示：小球的速度方向不断发生变化，所以运动状态发生变化。运动状态发生变化的原因是受到向心力的作用。 活动2：物体做匀速圆周运动时，提供向心力的是什么？合力有什么特点？ 提示：物体做匀速圆周运动时，物体所受的合力提供向心力。合力的方向总是指向圆心。 活动3：根据牛顿第二定律，小球的加速度沿什么方向？ 提示：小球受到的合力提供向心力，方向总是指向圆心，根据牛顿第二定律，小球做匀速圆周运动时的加速度也总是指向圆心。 活动4：讨论、交流、展示，得出结论。 1．向心加速度的方向：与向心力的方向相同，总指向圆心，方向时刻改变。 2．向心加速度的作用：向心加速度方向总是与速度方向垂直，故向心加速度的作用只是改变速度的方向，对速度的大小无影响。 3．圆周运动的性质：不论向心加速度a的大小是否变化，其方向时刻改变，所以圆周运动的加速度时刻发生变化，圆周运动是变加速曲线运动。 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 (1)向心加速度的物理意义是什么？ 提示：加速度是表示速度变化快慢的物理量，向心加速度仅表示物体线速度方向变化的快慢，不表示物体线速度大小变化的快慢。 (2)向心加速度方向为________。 提示：始终指向圆心 [规范解答]　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，只改变线速度的方向，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；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的方向不指向圆心。故A、B、D正确，C错误。 [完美答案]　ABD 对向心加速度的理解 (1)向心加速度只描述线速度方向变化的快慢，沿切线方向的加速度描述线速度大小变化的快慢。 (2)向心加速度的方向始终与速度方向垂直，且方向在不断改变。 　下列说法中正确的是(　　) A．向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢 B．向心加速度描述线速度方向变化的快慢 C．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 答案　B 解析　匀速圆周运动中速率不变，向心加速度只改变线速度的方向，A错误，B正确；匀速圆周运动中，向心加速度的大小不变，方向时刻变化，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动，故C、D错误。 课堂任务　匀速圆周运