2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册讲义：6.3向心加速度

3　向心加速度 [学习目标]　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问题． 一、匀速圆周运动的加速度方向 1．定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，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垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小． 3．物体做匀速圆周运动时，向心加速度始终指向圆心，方向在时刻变化，所以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．向心加速度公式 an＝或an＝ω2r. 2．向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动，也适用于非匀速圆周运动． 1．判断下列说法的正误． (1)做匀速圆周运动的物体的加速度一定不为0.(　√　) (2)做匀速圆周运动的物体加速度始终不变．(　×　) (3)匀速圆周运动是匀变速运动．(　×　) (4)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．(　√　) (5)根据an＝知向心加速度an与半径r成反比．(　×　) (6)根据an＝ω2r知向心加速度an与半径r成正比．(　×　) 2．在长0.2 m的细绳的一端系一小球，绳的另一端固定在水平桌面上，使小球以大小为0.6 m/s的线速度在桌面上做匀速圆周运动，则小球运动的角速度为______，向心加速度大小为______． 答案　3 rad/s　1.8 m/s2 解析　角速度ω＝＝ rad/s＝3 rad/s， 小球运动的向心加速度大小an＝＝ m/s2＝1.8 m/s2. 一、对向心加速度的理解 导学探究　如图1甲所示，地球绕太阳做匀速圆周运动(近似的)；如图乙所示，光滑桌面上一个小球在细线的牵引下绕桌面上的图钉做匀速圆周运动． 图1 (1)分析地球和小球的受力情况，说明地球和小球的加速度方向； (2)地球和小球加速度的作用是什么？ (3)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？ 答案　(1)地球只受到太阳引力作用，方向指向圆心，加速度方向指向圆心．小球受到重力、支持力、拉力作用，合力指向圆心，故加速度的方向指向圆心． (2)由于加速度的方向指向圆心，故加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小． (3)由于地球和小球的加速度总是沿半径指向圆心，故加速度方向是变化的．匀速圆周运动是一种变加速曲线运动． 知识