向心加速度優(yōu)質(zhì)課件

1、圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 提提 問問 v什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)? ?v“勻速勻速”的含義是什么？的含義是什么？那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度有什么樣的特點(diǎn)呢速度有什么樣的特點(diǎn)呢? ?它的它的方向方向是什么呢是什么呢? ?大小大小如何計(jì)算如何計(jì)算? ?勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速變速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變一定存在一定存在加速度加速度一一 加速度的方向加速度的方向探究方案探究方案1: 加速度的方向和合力的方向相同加速度的方向和合力的方向相同(牛頓第牛頓第二定律二定律) 例析例析1 地球繞太陽(yáng)做地球繞太陽(yáng)做(近似的近似的)勻

2、速圓周勻速圓周 運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 結(jié)論：物體受到的合力指向圓心結(jié)論：物體受到的合力指向圓心小球受哪些力？合外力有何特點(diǎn)？小球受哪些力？合外力有何特點(diǎn)？想一想想一想輕繩栓一小球輕繩栓一小球, ,在光滑水平在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 例析例析2.看一看看一看ogfnf小球受力分析：小球受力分析： of fn n與與g g相抵消，所以合力為相抵消，所以合力為f fofffo 小球受力分析小球受力分析 結(jié)論：結(jié)論： 做勻速圓運(yùn)動(dòng)的小球做勻速圓運(yùn)動(dòng)的小球所所受合力指向圓心受合力指向圓心 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力方向指物體合外力方向指向圓心所以加速度向圓心所以加速度總是指

3、向圓心總是指向圓心用矢量圖表示速度變化量用矢量圖表示速度變化量(1)作法：作法： 從同一點(diǎn)作出物體在一段時(shí)間的始末兩個(gè)速度從同一點(diǎn)作出物體在一段時(shí)間的始末兩個(gè)速度矢量矢量v1和和v2，從初速度矢量，從初速度矢量vl的末端作一個(gè)矢量的末端作一個(gè)矢量v至末速度矢量至末速度矢量v2的末端，所作的矢量的末端，所作的矢量v就等于速就等于速度的變化量度的變化量 (2)直線運(yùn)動(dòng)中的速度變化量：直線運(yùn)動(dòng)中的速度變化量：v1v2 v圖4甲圖4乙v1v2 v 探究方案探究方案2:(3)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度變化量： av1bv2v2v1v v 圓周運(yùn)動(dòng)速度的變化量圓周運(yùn)動(dòng)速度的變化量在在a a、b b兩點(diǎn)畫速度矢量?jī)牲c(diǎn)

4、畫速度矢量v va a和和v vb b是，要注意什么？是，要注意什么？將將v va a的起點(diǎn)移到的起點(diǎn)移到b b點(diǎn)時(shí)要注意什么？點(diǎn)時(shí)要注意什么？如何畫出質(zhì)點(diǎn)由如何畫出質(zhì)點(diǎn)由a a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b b點(diǎn)時(shí)速度的變化量點(diǎn)時(shí)速度的變化量v v？ v/ v/ t t表示的意義是什么？表示的意義是什么？ v v與圓的半徑平行嗎？在什么條件下，與圓的半徑平行嗎？在什么條件下， v v與圓的與圓的半徑平行？半徑平行？ (三三)向心加速度向心加速度 1定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度指向圓心叫做向心加速度。 2.方向：始終指向圓心 3作用：作用：只改變速度的方向不改變速度的只改變速度的方向不改變速度的大小大小

5、 3探究向心加速度的大小的表達(dá)式 組成的矢量三角形相似. 用表示表示a a和和b b的大小的大小, , 表示表示弦弦ab ab 的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度, ,則有則有rvlvrlvv或rvtltvvrvtrtvan、與baoablrlrv 問題： 從公式 看，向心加速度與半徑成反比；從公式 看，向心加速度與半徑成正比這兩個(gè)結(jié)論是否矛盾?rvan22ran角速度、線速度關(guān)系周期表達(dá)形式角速度表達(dá)形式線速度表達(dá)形式 4 2222vatrararvannnn4.4.向心加速度公式向心加速度公式 小結(jié)小結(jié) 1、向心加速度、向心加速度：向心加速度是由向心力產(chǎn)生的加速度，：向心加速度是由向心力產(chǎn)生的加速度，向心加速度

6、是矢量。向心加速度是矢量。 2、向心加速度的方向：指向圓心。、向心加速度的方向：指向圓心。 3、向心加速度的大?。?、向心加速度的大小：a=v2/r=w2r 由由a= v2/r 知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度大小知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度大小一定時(shí)，向心加速度與半徑成反比；由一定時(shí)，向心加速度與半徑成反比；由a=w2r 知，做勻知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，角速度一定時(shí)，向心加速度與半徑速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，角速度一定時(shí)，向心加速度與半徑成正比成正比。 向心加速度的方向時(shí)刻改變，是個(gè)變量。向心加速度的方向時(shí)刻改變，是個(gè)變量。v練習(xí)1、一物體在水平面內(nèi)沿半徑 r=20 cm的圓形軌道做勻速圓周

7、運(yùn)動(dòng)，線速度v=0.2m/s，那么，它的向心加速度為_m/s2，它的角速度為_ rad/s，它的周期為_s0.2122、已知某騎自行車的人，1.0min蹬了10圈。車輪與腳蹬輪盤轉(zhuǎn)數(shù)之比為3：1。求車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度的大小和加速度大小(車輪半徑為1.0m) 解：車輪在1.0min內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為30圈，即車輪的轉(zhuǎn)速為：n=30/60=0.5r/s車輪的角速度： =rad/sn22ranrv 車輪的線速度： =m/s車輪的加速度： =12 =2 m/s2 如圖所示，為如圖所示，為a a、b b兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變化的圖像其中向心加速度隨半徑變化的圖像其中a a為雙曲為雙曲線的一個(gè)分支、由圖可知線的一個(gè)分支、由圖可知( )( )a aa a物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變b ba a物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變c cb b物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變d db b物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變 acv長(zhǎng)為0.2米的繩子一端系著一質(zhì)量為1千克的木塊在光滑水平面上繞繩子的另一端o以2m/s的速度作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求；1）物體的加速度2)若增加轉(zhuǎn)速，木塊的加速度和所受的拉力如何變化？已