内容正文:
6.3 向心加速度
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向心加速度的由来
一个小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。用剪刀将细线剪断,小球会如何运动?
匀速圆周运动时,你认为使小球的加速度指向何方?
1.向心加速度的定义
做匀速圆周运动的物体的加速度叫作向心加速度.
2.向心加速度的方向
方向沿半径方向指向圆心,时刻变化,圆周运动是变加速运动.
3.向心加速度的物理意义
向心加速度是描述线速度方向改变的快慢的物理量.
一.匀速圆周运动的加速度方向
向心加速度
二.匀速圆周运动的加速度大小
an==ω2r==4π2r=4π2n2r=ωv
向心力的表达式
向心加速度的表达式
牛顿第二定律是连接力和运动的桥梁
思考与讨论
从an=看,向心加速度与半径成反比
从an=ω2r看,向心加速度与半径成反比
二者,似乎矛盾了!
思考与讨论
链条上的AB两点
同一转轴的BC两点
线速度相等
适用“向心加速度与半径成反比”
角速度相等
适用“向心加速度与半径成正比”
当ω一定时,a与r成正比
当v一定时,a与r成反比
三.运动学方法推导匀速圆周运动的向心加速度公式(拓展学习)
(1)直线运动中的速度变化量:
v1
v2
Δv
v1
v2
Δv
(2)曲线运动中的速度变化量:
v1
v2
A
B
v2
v1
Δv
三.运动学方法推导匀速圆周运动的向心加速度公式(拓展学习)
匀速圆周运动中的速度变化量:
结论:做匀速圆周运动的物体加速度的方向总是指向圆心。
三.运动学方法推导匀速圆周运动的向心加速度公式(拓展学习)
O
B
A
vA
vB
vA
Δv
vA、vB、Δv 组成的三角形与 ΔABO 相似
当 Δt 很小很小时,AB = AB = Δl
Δθ
Δθ
$$