内容正文:
3 向心加速度
学习目标 思维导图
1.理解向心加速度的概念。
2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。
3.能够运用向心加速度公式求解有关简单问题。
必备知识
自我检测
一、匀速圆周运动的加速度方向
1.匀速圆周运动的速度方向不断改变,一定是变速运动,必定有
加速度。
2.向心加速度定义:物体做匀速圆周运动时的加速度的方向总指向圆心,我们把它叫作向心加速度。
3.向心加速度方向:沿半径指向圆心,与线速度方向垂直,且时刻在变化,因此匀速圆周运动是变加速曲线运动。
二、匀速圆周运动的加速度大小
1.向心加速度由向心力产生,大小an= =ω2r。
2.对于做匀速圆周运动的物体,向心加速度的大小不变。
3.物理意义:描述做圆周运动的物体速度方向改变的快慢。
必备知识
自我检测
正误辨析
1.匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动。( )
解析:匀速圆周运动加速度的方向是不断变化的,所以匀速圆周运动是加速度变化的曲线运动。
答案:×
2.匀速圆周运动的向心加速度的方向始终与速度方向垂直。( )
答案:√
3.物体做匀速圆周运动时,速度变化量为零。( )
解析:速度变化量是末速度与初速度的矢量差,物体做匀速圆周运动时,速度方向不断变化,速度变化量不为零。
答案:×
必备知识
自我检测
4.甲同学认为,由公式an= 知,向心加速度an与运动半径r成反比。( )
解析:当v一定时,an与r成反比。
答案:×
5.乙同学认为,由公式an=ω2r知,向心加速度an与运动半径r成正比。( )
解析:当ω一定时,an与r成正比。
答案:×
探究一
探究二
随堂检测
对向心加速度的理解
情境导引
如图甲所示,表示地球绕太阳做匀速圆周运动(近似的);如图乙所示,表示光滑桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。分析地球和小球的运动,并回答以下问题:
探究一
探究二
随堂检测
(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)分析地球受到什么力的作用?这个力沿什么方向?小球受到几个力的作用?合力沿什么方向?
(3)根据牛顿第二定律,分析地球和小球的加速度方向变化吗?匀速圆周运动是一种什么性质的运动呢?
要点提示:(1)地球和小球的速度方向不断发生变化,所以运动状态发生变化。运动状态发生变化是因为受到