教科版高中物理必修第二册精品课件 第二章匀速圆周运动 2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度.ppt

方法技巧向心加速度公式的应用技巧向心加速度的每一个公式都涉及三个物理量的变化关系,必须在某一物理量不变时分析另外两个物理量之间的关系。在比较转动物体上做圆周运动的各点的向心加速度的大小时,应按以下步骤进行:(1)先确定各点是线速度大小相等,还是角速度相同。(2)在线速度大小相等时,向心加速度与半径成反比;在角速度相同时,向心加速度与半径成正比。【变式训练3】下列关于匀速圆周运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.向心加速度不变答案：A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。课堂小结随堂练习1.(匀速圆周运动的合外力)(多选)对于做匀速圆周运动的物体,下列判断正确的是()A.合力的大小不变,方向一定指向圆心B.合力的大小不变,方向也不变C.合力产生的效果既改变速度的方向,又改变速度的大小D.合力产生的效果只改变速度的方向,不改变速度的大小答案：AD解析：匀速圆周运动的合力等于向心力,由于线速度v的大小不变,故F合只能时刻与v的方向垂直,即指向圆心,故A对,B错;由合力F合的方向时刻与速度的方向垂直而沿切线方向无分力,故该力只改变速度的方向,不改变速度的大小,C错,D对。2.(匀速圆周运动向心力公式应用)(多选)在光滑的水平面上,用长为l的细线拴一质量为m的小球,以角速度ω做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.l、ω不变,m越大线越易被拉断B.m、ω不变,l越小线越易被拉断C.m、l不变,ω越大线越易被拉断D.m不变,l减半且角速度加倍时,线的拉力不变答案：AC解析：由向心力表达式F线=F向=mlω2可知,F线上拉力越大,线越易断,故选项A、C正确,B错误;若m不变,当l减半而角速度ω加倍时,线的拉力加倍,故D错误。3.(对匀速圆周运动向心力的认识)有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”,杂技演员骑摩托车(可视为质点)先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、半径较小的圆周运动,通过加速,圆周运动半径亦逐步增大,最后能以较大的速度在垂直的壁上做匀速圆周运动,这时使车子和人整体做圆周运动的向心力是()A.筒壁对车的摩擦力B.筒壁对车的弹力C.摩托车本身的动力D.重力和摩擦力的合力答案：B解析：当车子和人在垂直的壁上做匀速圆周运动时,在竖直方向上,摩擦力等于重力,这两个力是平衡力;在水平方向上,车子和人转动的向心力由筒壁对车的弹力来提供,所以正确选项为B。4.(匀速圆周运动的向心加速度)如图所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变,那么()A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变,方向时刻改变,但不一定指向圆心D.加速度大小不变,方向时刻指向圆心答案：D解析：由题意知,木块做匀速圆周运动,木块的加速度大小不变,方向时刻指向圆心,D正确,A、B、C错误。本课结束2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度第二章内容索引自主预习新知导学合作探究释疑解惑课堂小结随堂练习课标定位素养阐释1.理解向心力的概念。知道向心力大小与哪些因素有关,理解公式的含义。2.理解向心加速度的概念,结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。1.通过向心力探究,培养实验探究能力。2.通过向心加速度的学习,培养科学思维能力。自主预习新知导学一、感受向心力1.定义:物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心,这个指向圆心的合力就叫作向心力。2.方向:始终沿半径指向圆心。3.作用效果:由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力只改变线速度的方向,不改变其大小。二、向心力的大小1.实验探究(1)在角速度ω、半径r相同的情况下,改变小球质量m,探究向心力F与m的关系。(2)在小球质量m、半径r相同的情况下,改变ω,探究向心力F与ω的关系。(3)在小球质量m、角速度ω相同的情况下,改变r,探究向心力F与r的关系。2.结论:向心力F=m或F=mω2r。三、向心加速度1.定义:做匀速圆周运动的物体,在向心力作用下产生的指向圆心的加速度。2.大小:(1)a=;(2)a=ω2r。3.方向:沿半径方向指向圆心,与线速度方向垂直,且时刻在变化,因此匀速圆周运动是变加速(填“匀加速”或“变加速”)曲线运动。【思考讨论】1.判断下