高一物理必修二§5-5向心加速度LI.ppt

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1、第五节向心加速度提问：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讨论：那么物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？(1)图6.6—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6.6—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?拉住绳子一端，使小球在桌面上做匀速圆周运动。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

2、，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：下面我们要从加速度的定义a=△v/△t进行一般性的讨论一、速度的变化量1、如果初速度v1和末速度v2在同一方向上，如何表示速度的变化量△v?△v是矢量还是标量？甲V1△VV2（1）v1v2（如图乙）2、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△VV2速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2

3、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？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．①在同一条直线上：△V=V2-V1准备知识：速度变化量的求解方法V1V2△V＝？V1V2△V＝？V

4、1V2△V＝？②不在同一条直线上设质点沿半径为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。vAΔvOABvBvAΔvBvBvAΔvBvBvAvAΔvvB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

5、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OBAvAvBvAΔvvA、vB、△v组成的三角形与ΔABO相似∴=ABΔvvr∴Δv=ABvr∴an==·ABvrΔvΔtΔt当△t很小很小时，AB=AB=Δl∴===vABΔlΔtΔtABΔt∴an=·v=vrv2r=rω2=vωΔθΔθ推导过程向心加速度的表达式：an=v2ran=rω2思考：从公式看，an与r成反比；从公式看，an与r成正比；这两个结论是否矛盾？an=v2ran=rω2v不变时，an与r成反比ω不变时，an与r成正比1、下列关于向心加速度的说法中，正确的是A、向

6、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。0.212π3、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

7、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BDORθR'O'ORR'θO'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。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=rw2看，向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？1)在y=kx这个关系式中，说y与x成正比，前提是什么？2)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮

8、子的半径不一样，它们的边