2018届高中物理第五章曲线运动第5节向心加速度学案新人教版

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1、第5节　向心加速度核心素养关键词知识体系1.圆周运动是变速运动，故圆周运动一定有加速度，任何做匀速圆周运动的加速度都指向圆心，这个加速度叫向心加速度．2．向心加速度的大小为an＝＝rω2，向心加速度方向始终沿半径指向圆心，与线速度垂直．3．向心加速度是由物体受到指向圆心的力产生的，反映了速度方向变化的快慢.一、速度的变化量运动物体在一段时间内末速度与初速度之差，即Δv＝v2－v1．速度的变化量是矢量，既有大小，又有方向．二、向心加速度1．定义任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度．2．方向沿

2、半径方向指向圆心，与该点的线速度方向垂直，向心加速度的方向时刻改变．3．大小an＝＝ω2r＝r＝vω.4．物理意义14向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，线速度方向变化的快慢决定了向心加速度的大小．一、合作探究找规律考点一　对向心加速度理解某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究，并给运动小球拍了频闪照片，如图所示(小球相邻影像间的时间间隔相等)，对小球在最高点和最低点的向心加速度进行分析．1．在匀速圆周运动中，物体的加速度就是向心加速度吗？加速度一定指向圆心吗？2．在变速圆周运动中，物体的加速度就是向心加速度吗

3、？加速度一定指向圆心吗？答：1.在匀速圆周运动中，物体的加速度就是向心加速度，加速度一定指向圆心．2．在变速圆周运动中，物体的加速度不是向心加速度，加速度不指向圆心，向心加速度指向圆心．考点二　向心加速度的计算如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，A、B、C是它们边缘上的三个点，请思考：1．哪两个点的向心加速度与半径成正比？2．哪两点的向心加速度与半径成反比？答：1.B、C两个点的角速度相同，向心加速度与半径成正比．142．A、B两个点的线速度相同，向心加速度与半径成反比．二、理解概念做判断1．做匀

4、速圆周运动的物体，向心加速度与半径成反比．(×)2．向心加速度的方向一定指向圆心．(√)3．做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心．(×)4．向心加速度的作用是改变物体速度的方向．(√)5．曲线运动中，v1、v2和Δv＝v2－v1的方向一般不在一条直线上．(√)要点1

5、对向心加速度的理解1．速度的变化量的计算(1)同一直线上的速度的变化量(2)不在同一直线上的速度的变化量当v1和v2不在同一直线上时，如图3所示，物体做曲线运动．作图时将初速度v1平移到B点，从v1的末端作Δv至v2的末端，则Δv即为速度的变化量．2．对向心

6、加速度的理解(1)向心加速度是矢量，方向总指向圆心，方向始终与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小．向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢．(2)an＝＝ω2r，表达式中an与两个量(ω或v、r)有关，在讨论时要注意用控制变量14法分析：若角速度ω相同，则an∝r；若线速度v大小相同，则an∝.(3)从向心加速度的物理意义可知，所有曲线运动均有向心加速度(所有曲线均可以视为由无数段圆弧组成)，而只有匀速圆周运动的向心加速度才等于物体的实际加速度(在学习完下一节后会理解)．典例1　下列关于匀速圆周运

7、动中向心加速度的说法正确的是(　　)A．向心加速度描述线速度方向变化的快慢B．向心加速度表示角速度变化的快慢C．向心加速度表示速率改变的快慢D．向心加速度不变【思路点拨】　向心加速度为矢量，其方向总是指向圆心，表示线速度变化快慢．【解析】　匀速圆周运动的向心加速度指向圆心，是变化的，其只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以是描述线速度方向改变快慢的物理量，所以A正确；B、C、D错误．【答案】　A(2018·玉田期中)甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度a随半径r变化的关系图象如图所示，由图象可知(　　)A．甲球运动时，

8、角速度大小为2rad/sB．乙球运动时，线速度大小为6m/sC．甲球运动时，线速度大小不变D．乙球运动时，角速度大小不变解析：分析图象可知，甲球的向心加速度与半径成正比，即a＝rω2，角速度不变，ω14＝＝2rad/s，A选项正确，C选项错误；乙球的向心加速度与半径成反比，a＝，即r＝2m时，a＝8m/s2，v＝4m/s，B、D选项错误．答案：A名师方法总结(1)an＝＝ω2r中，an与r是成正比还是反比要由已知条件决定，当v大小一定时，an∝，当ω一定时，an∝r.(2)匀速圆周运动是向心加速度大小不变，而方向时刻改变

9、的变加速曲线运动．名师点易错1．对匀速圆周运动来讲，一段时间内的Δv不指向圆心，所以平均加速度a＝一般不指向圆心，而向心加速度是瞬时加速度，时刻指向圆心．2．匀速圆周运动的加速度，即向心加速度是时刻指向圆心的，是变量．因此，匀速圆周运动不是匀变速曲线运动，而是变加速曲线运动.要点2

10、传动装置中向心加速度的计算计算传动