向心加速度人教版必修2ppt课件

第五章曲线运动第五节向心加速度 人教版必修2 1 地球公转 地球围绕太阳转 2 轻绳栓一小球 在光滑水平面做匀速圆周运动 小球受到几个力 试分析 3 受力分析 结论 FN与G相抵消 绳子的拉力F充当 合外力 方向始终指向圆心 4 当物体做匀速圆周运动时 其受到的合力指向圆心 由牛顿第二定律 F合 ma 当物体做匀速圆周运动时 其加速度也是指向圆心的 5 一 向心加速度的方向自研教材1 地球绕太阳做匀速圆周运动 地球受到的力指向 2 小球在细线的牵引下绕钉子做匀速圆周运动 小球受到的合力指向 结论 由牛顿第二定律知 地球 小球的加速度方向均指向 太阳 钉子 圆心 6 做匀速圆周运动的物体 加速度方向指向圆心 这个加速度叫做向心加速度 定义 向心加速度的方向 指向圆心 回顾 加速度的定义式 速度的变化量 V V2 V1 8 速度的变化量 1 沿直线向右加速运动的物体 初速度是5m s 经过一段时间后 速度增大为8m s 求这段时间内物体速度的变化量 V1 V2 V 2 如果物体的速度由向右的5m s减小到3m s 其速度的变化量又如何 V1 V2 9 3 如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上 如何表示速度的变化量 v V1 V V2 10 速度的变化量 v与初速度v1和末速度v2的关系 从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v2 从初速度矢量v1的末端作一个矢量 v至末速度矢量v2的末端 矢量 v就等于速度的变化量 速度的变化量 11 VA O A B VB V VA R R 由 OAB与 BVAVB相似 有 探究 设质点沿半径为r的圆周运动 某时刻位于A点 速度为VA 经过一个很短时间后位于B点 速度为VB 质点速度的变化量沿什么方向 12 向心加速度公式 13 要点一对向心加速度的理解1 物理意义 描述线速度改变的快慢 只改变线速度方向 不改变其大小 2 方向 总是沿着圆周运动的半径指向圆心 即方向始终与运动方向垂直 方向时刻改变 不论加速度an的大小是否变化 an的方向是时刻改变的 所以圆周运动一定是变加速运动 14 3 无论是匀速圆周运动 还是变速圆周运动都有向心加速度 且方向都指向圆心 特别提醒 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大小 15 思考 从公式a v2 r看 向心加速度与圆周运动的半径成反比 从公式a r 2看 向心加速度与半径成正比 这两个结论是否矛盾 在y kx这个关系式中 说y与x成正比 前提是什么 16 自行车的大齿轮 小齿轮 后轮三个轮子的半径不一样 它们的边缘上有三个点A B C 其中哪两点向心加速度的关系适用于 向心加速度与半径成正比 哪两点适用于 向心加速度与半径成反比 17 思考 加速度是一个描述速度变化快慢的物理量 但在匀速圆周运动中 速度大小是不变的 那么向心加速度有什么意义 向心加速度用来描述线速度方向变化的快慢 18 下列说法中正确的是 A 向心加速度是描述角速度变化快慢的B 向心加速度是描述线速度大小变化快慢的C 向心加速度总是与速度方向垂直D 向心加速度只改变速度的方向 思路点拨 根据向心加速度的物理意义进行分析 判断 解析 向心加速度描述线速度方向变化的快慢 A B错误 D正确 向心加速度的方向时刻指向圆心 与线速度方向总是互相垂直的 C正确 19 跟踪训练1下列关于向心加速度的说法中 正确的是 A 向心加速度的方向始终指向圆心B 向心加速度的方向始终保持不变C 匀速圆周运动是匀变速曲线运动D 变速圆周运动中 向心加速度可能不指向圆心 解析 选A 向心加速度的方向始终与线速度方向垂直 并指向圆心 在变速圆周运动中亦如此 A正确 D错误 向心加速度的方向是时刻改变的 所以匀速圆周运动的加速度是变化的 匀速圆周运动是变加速曲线运动 B C错误 20 21 答案 D 22 跟踪训练2小金属球质量为m 用长为L的轻绳固定于O点 在O点正下方L 2处钉有一颗钉子P 把悬线沿水平方向拉直 无初速释放后 当悬线碰到钉子的瞬间 则 A 小球的角速度突然增大B 小球的线速度突然减小到零C 小球的向心加速度突然增大D 小球的向心加速度不变 23 24 课堂小结 1 定义 做匀速圆周运动的物体 加速度方向指向圆心 这个加速度叫做向心加速度 2 方向 指向圆心 3 公式 25