高中一年級(jí)下學(xué)期物理《向心加速度》教學(xué)課件

向心加速度問題：?

天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室在軌飛行時(shí)，可認(rèn)為它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。盡管線速度大小不變，但方向卻時(shí)刻變化，因此，它運(yùn)動(dòng)的加速度一定不為0。那么，該如何確定它在軌飛行時(shí)加速度的方向和大小呢？

一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向avO向心加速度：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心，這個(gè)加速度稱為向心加速度

如何用矢量圖表示速度的變化？v1v2Δvv1v2Δv直線運(yùn)動(dòng)中的速度的變化量：曲線運(yùn)動(dòng)中的速度的變化量：v1v2v1v2Δv圓周運(yùn)動(dòng)中的速度的變化量：ΔvOABvBvAΔvBvBvAΔvBvBvA當(dāng)Δt趨于零時(shí)，Δv垂直于現(xiàn)在的線速度，即Δv指向圓心，而a與Δv方向相同，故向心加速度a指向圓心

二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小

向心加速度表達(dá)式的推導(dǎo)：方法一：利用向心力表達(dá)式和牛頓第二定律F=ma方法二：利用加速度的定義當(dāng)Δt足夠小時(shí)，vA、vB的夾角θ就足夠小，θ角所對(duì)的弦和弧的長(zhǎng)度就近似相等由此可得：可導(dǎo)出向心加速度的表達(dá)式為：上式也可以寫成：思考與討論【練習(xí)】修正帶是中學(xué)生必備的學(xué)習(xí)用具，其結(jié)構(gòu)如圖所示，包括上下蓋座、大小齒輪、壓嘴座等部件，大小齒輪分別嵌合于大小軸孔中，設(shè)大小齒輪相互吻合，a、b點(diǎn)分別位于大小齒輪的邊緣，c點(diǎn)位于大齒輪的半徑中點(diǎn)，當(dāng)紙帶勻速走動(dòng)時(shí)（）A．a(chǎn)、c點(diǎn)的線速度相同 B．a(chǎn)、b點(diǎn)的線速度相同C．b、c點(diǎn)的角速度相同 D．b點(diǎn)的向心加速度最大D【例題】如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，捏住繩子的上端，使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩就沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就成了一個(gè)圓錐擺。當(dāng)繩子跟豎直方向的夾角為θ時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度an的大小為多少？通過計(jì)算說明：要增大夾角θ應(yīng)該增大小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω解：根據(jù)對(duì)小球的受力分析，可得小球的向心力根據(jù)牛頓第二定律可得小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度根據(jù)幾何關(guān)系可知小球圓周運(yùn)動(dòng)半徑（1）（2）從此式可以看出，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)角速度增大時(shí)，夾角也隨之增大。因此，要增大夾角θ，應(yīng)該增大小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω。做一做圓錐擺實(shí)驗(yàn)課堂小結(jié)研究方法1、牛頓第二定律：F=m