高一物理必修二§5-5向心加速度课件.ppt

5 5向心加速度 提问 什么是匀速圆周运动 匀速 的含义是什么 讨论 那么物体所受的外力沿什么方向 加速度又怎样呢 匀速圆周运动是变速曲线运动 变速曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 1 图5 5 1中的地球受到什么力的作用 这个力可能沿什么方向 2 图5 5 2中的小球受到几个力的作用 这几个力的合力沿什么方向 小实验 步骤一 拉住绳子一端 使小球在桌面上做匀速圆周运动 观察与思考 1 小球受到哪些力作用 合外力是哪个力 这个力的方向有什么特点 做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心 2 我们这节课讨论向心加速度 而这里却在讨论物体受力情况 这不是 南辕北辙 了吗 由牛顿第二定律知 知道了合外力就可以推出加速度 那么物体的加速度也指向圆心 3 任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心 吗 分析生活中圆周运动例子 2 向心力的作用效果 只改变速度的方向 不改变速度的大小 1 向心加速度的方向 与速度垂直 始终指向圆心 方向不断变化 3 匀速圆周运动的性质 加速度大小不变 方向时刻改变 是变加速运动 O G N F N与G相抵消 所以合力为F 对运动员分析 加速度的定义式是什么 a的方向与 v的方向相同 如何确定 v的方向 速度的变化量 v 在同一条直线上 V V2 V1 准备知识 速度变化量的求解方法 V1 V2 V V1 V2 V V1 V2 V 不在同一条直线上 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 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 经过时间后位于B点 速度为VB 质点速度的变化量沿什么方向 设质点沿半径为r的圆做匀速圆周运动 某时刻位于A点 速度为vA 经过时间 t后位于B点 速度为vB 注意 1 VA VB的长度是否一样 2 VA平移时注意什么 3 v t表示什么 4 v与圆的半径平行吗 在什么条件下 v与圆的半径平行 结论 当 t很小很小时 v指向圆心 二 向心加速度 1 定义 做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心 这个加速度称为向心加速度 3 表达式 an 指向圆心 设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v 轨迹半径为r 经过时间 t 物体从A点运动到B点 尝试用v r写出向心加速度的表达式 2 方向 时刻变化 始终指向圆心 vA vB v组成的三角形与 ABO相似 r 2 v 推导过程 向心加速度的表达式 v不变时 an与r成反比 不变时 an与r成正比 4 物理意义 描述速度方向变化的快慢 5 说明 匀速圆周运动加速度的大小不变 方向时刻改变 所以匀速圆周运动不是匀变速运动 是变加速运动 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与速度的方向垂直B 向心加速度的方向保持不变C 在匀速圆周运动中 向心加速度是恒定的D 在匀速圆周运动中 向心加速度的大小不断变化 A 例与练 2 一物体在水平面内沿半径R 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动 线速度v 0 2m s 则它的向心加速度为 m s2 角速度为 rad s 周期为 s 0 2 1 2 3 关于北京和广州随地球自转的向心加速度 下列说法中正确的是 A 它们的方向都沿半径指向地心B 它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C 北京的向心加速度比广州的向心加速度大D 北京的向心加速度比广州的向心加速度小 关于北京和广州随地球自转的向心加速度 下列说法中正确的是 A 它们的方向都沿半径指向地心B 它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C 北京的向心加速度比广州的向心加速度大D 北京的向心加速度比广州的向心加速度小 BD 4 5 如图所示装置中 三个轮的半径分别为r 2r 4r b点到圆心的距离为r 求图中a b c d各点的加速度之比 小结 1 定义 匀速圆周运动的加速度 3 大小 4 方向 始终指向圆心 时刻改变 匀速圆周运动是变加速运动 2 意义 描述速度方向变化的快慢