6.3向心加速度 同步复习课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦“向心加速度”，涵盖概念、方向、大小、推导及应用，通过思维导图梳理知识脉络，衔接匀速圆周运动的向心力知识，为学生搭建学习支架。 其亮点在于以思维导图构建知识框架，结合公式推导培养科学推理能力，通过转笔、车辆环岛等实例训练提升物理观念。教学方法注重知识剖析与实例结合，助力学生理解本质，教师可高效开展教学。

高中物理人教版 同步复习 第六章第三节 向心加速度 01 思维导图 思维导图 02 知识剖析 1 向心加速度方向的确定 物体做匀速圆周运动时，所受合力提供向心力，合力的方向总是指向圆心.根据牛顿第二定律可知，物体运动的加速度方向与它所受合力的方向相同.因此，物体做匀速圆周运动时的加速度总是指向圆心，我们把它叫作向心加速度. 考点01 匀速圆周运动的加速度方向 期中考试 知识剖析 5 2 对向心加速度的理解 考点01 匀速圆周运动的加速度方向 方向 向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，与该点的线速度方向垂直.向心加速度的方向时刻在改变. 作用 只改变速度的方向，不改变速度的大小. 意义 向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量，线速度方向变化的快慢体现了向心加速度的大小. 期中考试 知识剖析 6 1 向心加速度的大小 根据牛顿第二定律F=ma和向心力表达式Fn=m=mω2r，可得向心加速度的大小an=或an=ω2r. 考点02 匀速圆周运动的加速度大小 期中考试 知识剖析 7 2 对向心加速度表达式的理解 (1)不同形式的表达式 对应频率：an=4π2f2r；对应转速：an=4π2n2r；对应线速度、角速度：an=ωv；对应线速度：an=；对应角速度：an=ω2r；对应周期：an=r； 考点02 匀速圆周运动的加速度大小 期中考试 知识剖析 8 2 对向心加速度表达式的理解 (2)向心加速度与半径的关系 ①当线速度一定时，根据an=可知，向心加速度an与运动半径r成反比，如图甲所示. ②当角速度一定时，根据an=ω2r；可知，向心加速度a。与运动半径r成正比，如图乙所示. 考点02 匀速圆周运动的加速度大小 期中考试 知识剖析 9 3 非匀速圆周运动的加速度 做非匀速圆周运动的物体的加速度并不指向圆心，而是与半径有一个夹角，我们可以把加速度a分解为沿半径方向的加速度an和沿平行切线方向的加速度at,如图所示，则an描述速度方向改变的快慢，at描述速度大小改变的快慢.其中an就是向心加速度，仍满足an==ω2r 考点02 匀速圆周运动的加速度大小 期中考试 知识剖析 10 1 方法①利用几何关系推导 如图6-3-5所示，因为vA、vB和△v组成的矢量三角形与△ABO是相似三角形，0A=r,所以==，匀速圆周运动的线速度大小不变，设为v,则△v=，将上式两边同时除以△t,得=∙，等式左边的大小即向心加速度a。的大小.当△t趋近于0时，AB弦长与AB弧长相等，即AB=AB,所以 代入上式整理得an=v2r。 考点03 匀速圆周运动向心加速度公式的推导 期中考试 知识剖析 11 03 综合训练 汽车在水平路面上匀速行驶时车轮边缘上M点的运动轨迹如图所示，P点是该轨迹的最高点，Q点为该轨迹的最低点。M点的运动可分解为两个分运动：一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动，一个是与车轴一起向前的匀速直线运动。下列说法正确的是（　 　） A．M点运动到P位置时的速度大于运动到Q位置时的速度 B．M点运动到P位置时的速度小于运动到Q位置时的速度 C．M点运动到P位置时的加速度大于运动到Q位置时的加速度 D．M点运动到P位置时的加速度小于运动到Q位置时的加速度 A 考点01 向心加速度的概念、方向及物理意义 综合训练 13 【解析】 AB.在P位置时两分运动方向相同，合速度为两速度之和，在Q位置时直线运动速度向右，圆周运动速度向左，此时合速度为两者之差，故A正确，B错误； CD.一个是与车轴一起向前的匀速直线运动，一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动，匀速直线运动加速度为零，所以合加速度为匀速圆周运动的加速度，大小不变，故CD错误。 故选：A。 考点01 向心加速度的概念、方向及物理意义 综合训练 14 下列关于曲线运动的说法正确的是（　　） A．曲线运动的合外力方向与速度方向可能在同一条直线上 B．物体做平抛运动时，相同时间内速度变化量的方向不同 C．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 D．圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 D 考点01 向心加速度的概念、方向及物理意义 综合训练 15 【解析】 A、曲线运动的合外力方向与速度方向一定不在同一条直线上，若合外力方向与速度方向在同一条直线上，物体将做直线运动，故A错误； B、物体做平抛运动时，加速度为重力加速度，则相同时间内速度变化量的方向相同，均竖直向下，故B错误； C、两个互成角度的匀变速直线运动，如果合初速度方向与合加速度方向不在同一直线上，则合运动为匀变速曲线运动，故C错误； D、圆周运动的向心加速度方向总是与速度方向垂直，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，故D正确。 故选：D。 考点01 向心加速度的概念、方向及物理意义 综合训练 16 向心加速度描述的是做圆周运动的物体（　　） A．向心力变化的快慢 B．线速度方向变化的快慢 C．线速度大小变化的快慢 D．转动角度变化的快慢 B 考点01 向心加速度的概念、方向及物理意义 综合训练 17 【解析】 ABC、圆周运动的向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量，故AC错误，B正确； D、匀速圆周运动的向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，与转动角度变化的快慢无关。故D错误。 故选：B。 考点01 向心加速度的概念、方向及物理意义 综合训练 18 如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识。小李同学是转笔高手，能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（　　） A．笔杆上各点的线速度方向沿着笔杆指向O点 B．除了O点，笔杆上不同点的角速度大小是不一样的 C．笔杆上各点的线速度大小与到O点的距离成反比 D．笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越小 D 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 19 【解析】 A．笔杆上各点的线速度方向垂直于笔杆，沿运动轨迹的切线方向，故A错误； B．除了O点，笔杆上不同点的角速度大小相同，故B错误； C．笔杆上的各个点角速度相等，根据v＝ωr可知笔杆上各点的线速度大小与到O点的距离r成正比，故C错误； D．笔杆上的各个点角速度相等，根据a＝ω2r可知笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越小，故D正确。 故选：D。 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 20 小球在锥形漏斗内壁做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动，其向心加速度为（　　） A．ω2r B．ωr C．ωr D． A 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 21 【解析】 小球在锥形漏斗内壁做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动， 根据向心加速度公式得向心加速度大小a＝ω2r，故A正确，BCD错误。 故选：A。 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 22 如图所示，光滑的凸轮绕O轴匀速转动，C、D是凸轮边缘上的两点，AB杆被限制在竖直方向移动，杆的下端A在O点正上方与凸轮边缘接触且被托住。凸轮位于图示位置时，AB杆正在上升。则（　　） A．凸轮绕O轴沿逆时针方向旋转 B．凸轮上C、D两点线速度大小相等 C．凸轮上C、D两点角速度大小相等 D．凸轮上C、D两点向心加速度大小相等 C 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 23 【解析】 A、由AB杆上升可知A点到圆心的距离在增大，由此可知凸轮的转动方向为顺时针，故A错误； BC．凸轮上C、D两点属于同轴转动，所以角速度相等，但它们到轴O的距离不同，由v＝rω可得，线速度大小不相等，故B错误，C正确； D．凸轮上C、D两点的角速度相等，但它们到轴O的距离不同，由an＝rω2可得，加速度大小不相等，故D错误。 故选：C。 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 24 如图所示，一质量为m的小滑块从半径为R的固定的粗糙圆弧形轨道的a点匀速率滑到b点，则下列说法中正确的是（　　） A．向心加速度不变 B．向心力的大小逐渐增大 C．向心力的大小逐渐减小 D．它所受的合力的大小是恒定的 D 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 25 【解析】 小滑块做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得F向=m，a=，可知小滑块匀速率下滑过程中，向心力大小不变，向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，物体做匀速圆周运动时合外力等于向心力，则合外力大小不变，故ABC错误，D正确。 故选：D。 考点02 向心加速度的表达式及影响向心加速度大小的因素 综合训练 26 在学校航模比赛中，同学操纵线控飞机做匀速圆周运动，如图所示，飞机的角速度为ω，轨道半径为r，则向心加速度大小为（　　） A．ωr B．ω2r C． D． B 考点03 向心加速度的计算 综合训练 27 【解析】 飞机的向心加速度为a＝ω2r，故B正确，ACD错误。 故选：B。 考点03 向心加速度的计算 综合训练 28 如图（a）是某市区中心的环岛路，车辆在环岛路上均逆时针行驶。如图（b）是质量相等的甲、乙两车以接近相等的速度经过图示位置，则（　　） A．两车的向心加速度大小相等 B．两车的角速度大小相等 C．两车受到指向轨道圆心的摩擦力大小相等 D．甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大 D 考点03 向心加速度的计算 综合训练 29 【解析】 A、由题图可知，乙车的转弯半径大于甲车的转弯半径，根据an=可知乙车的向心加速度小于甲车的向心加速度，故A错误； B、根据ω=可知乙车的角速度小于甲车的角加速度，故B错误； CD、两车由摩擦力指向轨道圆心的分力提供向心力，根据Fn=m可知甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大，故D正确，C错误。 故选：D。 考点03 向心加速度的计算 综合训练 30 $