向心加速度(可用).ppt_2

第五章曲线运动5.向心加速度1、什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么？2、描述圆周运动快慢的物理量有哪几个呢？匀速圆周运动中它们之间有什么关系呢？匀速圆周运动运动状态改变一定受到外力一定存在加速度知识回顾思考与讨论1、地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动．地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?2、光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动．小球受几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向？3、生活中的摩天轮，双人滑冰做的圆周运动又是怎样的呢？4、各受到什么力的作用?这些力合力沿什么方向?学生小实验步骤：拉住绳子一端，使小球在桌面上做匀速圆周运动。体验与思考1、小球受到哪些力作用？合力是哪个力？这个力的方向有什么特点？2、我们这节课研究向心加速度，而至此却在讨论物体受力情况，这不是“南辕北辙”了吗？通过以上几个实例，我们就可以说任“任何物体做匀速圆周运动加速度都指向圆心”的结论么？思考与讨论下面我们从加速度的定义进行一般性的讨论。1、加速度的定义式是什么？思考问题3、的方向怎样确定？V2、表示什么？是矢量还是标量？VVa直线运动物体初速度为，水平向东；末速度为，求的大小，方向？smV/31smV/52V一、速度的变化量Δv=-2m/ssmV/52Δv=2m/ssmV/31smV/32smV/51物体初速度为，水平向东；末速度为，求的大小，方向？smV/51smV/32Vv2v1v2v1Δvv1v2Δvb曲线运动若物体的初速度，向东；末速度，向南。求的大小、方向？smV/42smV/31VsmV/42smV/31Δv=5m/s若平抛的物体某一时刻速度为,过一段时间速度为，的方向怎么表示呢？2V1VV速度的变化量与初速度和末速度的关系：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量和，从初速度矢量的末端作一个矢量至末速度矢量的末端，矢量就等于速度的变化量。V1V2V1V2VV1V2VV归纳与总结速度变化量的关系同样适用于匀速圆周运动。请同学么阅读教材。用画矢量图的方法来找出匀速圆周运动的加速度方向1、定义：任何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。4、物理意义：描述线速度方向变化的快慢2、符号：an3、方向：沿着圆周运动半径始终指向圆心5、说明：匀速圆周运动加速度方向在时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动。二、向心加速度思考加速度的定义式是什么？a=ΔtΔva的方向与Δv的方向相同如何确定Δv的方向?速度的变化量Δv探究1：向心加速度的方向三角形OAB和三角形BCD相似v0OBAvtv0ΔvΔθΔθCD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。vRvOBvAB0因为ABRvv所以tABRvtvan则时当0tRtlRvtABRvan2v所以vRRvan22lABAB三向心加速度的表达式思考与讨论从公式看,向心加速度与圆周运动的半径成反比；从公式an=rω2看，向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？an=v2ran=v2ran=rω2an=vω1)在y=kx这个关系式中，说y与x成正比，前提是什么？由a=v2/r知，做匀速圆周运动的物体，其线速度大小一定时，向心加速度与半径成反比。由a=rω2知，做匀速圆周运动的物体，角速度一定时，向心加速度与半径成正比分析归纳：从公式看，v不变时，an与r成反比从公式看，ω不变时，an与r成正比an=v2ran=rω2orω一定v一定a2)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”？ARABCRBRC拓展与讨论自由落体的加速度和向心加速度我们在研究时有哪些相同和不同？1、向心加速度的定义、物理意义。3、向心加速度的大小：2、向心加速度的方向：指向圆心，始终与运动方向垂直。4、向心加速度的方向时刻改变an=v2ran=rω2由a=v2/r知，做匀速圆周运动的物体，其线速度大小一定时，向心加速度与半径成反比由a=rω2知，做匀速圆周运动的物体，角速度一定时，向心加速度与半径成正比匀速圆周运动是变加速运动小结练习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。课堂演练A10.22π练习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BDORθR'O'ORR'θO'作业问题与练习3、4预习向心力