向心加速度人教版高中物理必修2新知导入做曲线运动的物体速度一定是变化的,因此做曲线运动的物体,一定有加速度,圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如何确定呢?——这就是我们今天要研究的课题.新知讲解一、匀速圆周运动的向心加速度及其方向物体做匀速圆周运动时,合力的方向总是指向圆心,根据牛顿第二定律,物体运动的加速度方向与它所受合力的方向相同,即:物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心。1、向心加速度的方向:总指向圆心,方向时刻改变,方向总是与速度方向垂直。vaFnaaa新知讲解2、向心加速度: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。3、向心加速度的作用只改变速度的方向,对速度的大小无影响。注意:无论an的大小是否变化,其方向时刻改变,所以圆周运动的加速度时刻发生变化,圆周运动是变加速曲线运动做变速圆周运动的物体,加速度并不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度;二是切向加速度,切向加速度改变速度的大小。因此一般情况下,物体做圆周运动的加速度方向不一定指向圆心。新知讲解思考讨论1:变速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系?avatan思考讨论2:匀速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系?匀速圆周运动是否为匀变速运动?新知讲解匀速圆周运动的加速度和向心加速度含义相同.由于匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,其大小不变,但方向时刻在改变,所以匀速圆周运动不是匀变速运动。思考讨论3:向心加速度与合加速度之间有什么关系?新知讲解对于匀速圆周运动而言,物体的加速度即为向心加速度,因此其方向一定指向圆心;物体做变速圆周运动时,合加速度必有一个沿切线方向的分量和指向圆心方向的分量,其指向圆心方向的分量就是向心加速度。对于非匀速圆周运动,沿切线方向的加速度改变线速度的大小。4、向心加速度的物理意义新知讲解思考讨论:向心加速度是从哪个角度描述速度变化快慢的?说明理由?因为向心加速度的方向总指向圆心,与速度方向垂直,所以向心加速度只改变速度方向,不改变速度大小,因此向心加速度是描述速度方向改变快慢的物理量,向心加速度大,即速度方向改变得快。新知讲解二、向心加速度的大小1、向心加速度表达式思考讨论:由向心力的表达式,你能推导出向心加速度表达式吗?an=rω2根据牛顿第二定律F=ma,得an=v2r由向心力:Fn=mv2r或Fn=mω2r注意:向心加速度的公式适用于任何圆周运动。新...