多彩課堂高中物理 5.5《向心加速度》課件 新人教版必修2.ppt

第五章 曲線運(yùn)動 第5節(jié) 向心加速度 1 知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動 具有指向圓心的加速度 向心加速度 2 知道向心加速度的表達(dá)式 能根據(jù)問題情景選擇合適的向心加速度的表達(dá)式 并會用來進(jìn)行簡單的計(jì)算 3 會用矢量圖表示速度變化量與速度之間的關(guān)系 理解加速度與速度 速度變化量的區(qū)別 4 體會勻速圓周運(yùn)動向心加速度方向的分析方法 5 知道變速圓周運(yùn)動的向心加速度的方向和加速度的公式 前一節(jié)我們定義了物體做圓周運(yùn)動的概念以及勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn) 接下來我們從運(yùn)動與力的關(guān)系出發(fā) 討論物體為什么能夠做圓周運(yùn)動 以及物體做圓周運(yùn)動的一些相關(guān)量的計(jì)算 物體做圓周運(yùn)動 它的速度方向時刻都在改變 那么物體的速度時刻都在改變 所以物體的合力肯定不為零 物體肯定有加速度 我們通過分析地球繞太陽做圓周運(yùn)動 繩拉小球做圓周運(yùn)動 得到物體的受力指向圓周運(yùn)動的圓心 那么它的加速度也肯定指向圓心 這就是物體做圓周運(yùn)動的向心加速度 最后我們推導(dǎo)出向心加速度的計(jì)算公式 o 勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動 什么是勻速圓周運(yùn)動 v大小不變 n t f不變 速度方向在變化 變速運(yùn)動 運(yùn)動狀態(tài)改變 一定存在加速度 那么做勻速圓周運(yùn)動的物體的加速度有什么樣的特點(diǎn)呢 它的方向是什么呢 大小如何計(jì)算 地球受到什么力的作用 這個力可能沿什么方向 感知加速度的方向 應(yīng)該受到指向太陽的引力作用 圖中小球受到幾個力的作用 這幾個力的合力沿什么方向 小球受到重力 支持力和繩子的拉力三個力的作用 其合力即為繩子的拉力 其方向指向圓心 感知加速度的方向 由牛頓第二定律知 知道了合外力就可以推出加速度 那么物體的加速度應(yīng)該也指向圓心 任何物體做勻速圓周運(yùn)動的加速度都指向圓心 嗎 分析生活中圓周運(yùn)動的例子 分析生活中圓周運(yùn)動的例子 2 向心力的作用效果 只改變速度的方向 不改變速度的大小 1 向心加速度的方向 與速度垂直 始終指向圓心 方向不斷變化 o f f f an an an 3 勻速圓周運(yùn)動的性質(zhì) 加速度大小不變 方向時刻改變 是變加速運(yùn)動 1 定義 做勻速圓周運(yùn)動物體的加速度指向圓心 這個加速度稱為向心加速度 用an表示 2 方向 始終指向圓心 an方向時刻在變 但大小不變 4 物理意義 描述線速度方向變化快慢 3 向心加速度只改變線速度方向 不改變線速度大小 一 向心加速度 1 在圓周運(yùn)動中下列關(guān)于向心加速度的說法中 正確的是 a 向心加速度的方向始終與速度的方向垂直b 向心加速度的方向保持不變c 在勻速圓周運(yùn)動中 向心加速度是恒定的d 在勻速圓周運(yùn)動中 向心加速度大小不斷變化 a 2 下列說法正確的是 a 勻速圓周運(yùn)動是一種勻速運(yùn)動b 勻速圓周運(yùn)動是一種勻變速運(yùn)動c 勻速圓周運(yùn)動是一種變加速運(yùn)動d 物體做圓周運(yùn)動時其向心加速度垂直于速度方向不改變線速度的大小 d 勻速圓周運(yùn)動的加速度an方向時刻在變 但大小不變 那么 加速度的大小怎么計(jì)算呢 在同一條直線上 速度變化量的求解方法 v1 v2 v v1 v2 v v1 v2 v 不在同一條直線上 設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的圓做勻速圓周運(yùn)動 某時刻位于a點(diǎn) 速度為va 經(jīng)過時間 t后位于b點(diǎn) 速度為vb a o v逐漸趨向于平行oa 1 va vb的長度是否一樣 2 va平移時注意什么 3 v t表示什么 4 v與圓的半徑平行嗎 在什么條件下 v與圓的半徑平行 結(jié)論 當(dāng) t很小很小時 v指向圓心 va vb v組成的三角形與 abo相似 推導(dǎo)過程 向心加速度的表達(dá)式 v不變時 an與r成反比 不變時 an與r成正比 二 向心加速度大小 3 一物體在水平面內(nèi)沿半徑r 20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動 線速度v 0 2m s 則它的向心加速度為 m s2 角速度為 rad s 周期為 s 0 2 1 2 4 關(guān)于向心加速度的說法正確的是 a 向心加速度越大 物體速率變化越快b 向心加速度的大小與軌道半徑成反比c 向心加速度的方向始終與速度方向垂直d 在勻速圓周運(yùn)動中向心加速度是恒量 c 5 一個拖拉機(jī)后輪直徑是前輪直徑的2倍 當(dāng)前進(jìn)且不打滑時 前輪邊緣上某點(diǎn)a的線速度與后輪邊緣上某點(diǎn)b的線速度之比va vb 角速度之比 a b 向心加速度之比