高中物理課件向心加速度

1、第第五五章章新知預(yù)習(xí)新知預(yù)習(xí)巧設(shè)計巧設(shè)計名師課堂名師課堂一點通一點通要點一要點一要點二要點二第第5 5節(jié)節(jié)創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)隨堂檢測歸納小結(jié)隨堂檢測歸納小結(jié)課下作業(yè)綜合提升課下作業(yè)綜合提升返回返回返回返回返回返回1. 理解向心加速度的概念。理解向心加速度的概念。2掌握向心加速度的公式，能用公式掌握向心加速度的公式，能用公式 進(jìn)行有關(guān)的計算。進(jìn)行有關(guān)的計算。3了解向心加速度公式的推導(dǎo)方法。了解向心加速度公式的推導(dǎo)方法。返回返回返回返回讀教材讀教材填要點填要點 1速度的變化量速度的變化量 (1)定義：定義： 運動物體在一段時間內(nèi)末速度與初速度之差，即運動物體在一段時間內(nèi)末速度與初速度之差

2、，即v 。速度的變化量是矢量，既有大小，又有方向。速度的變化量是矢量，既有大小，又有方向。 (2)大小計算：大小計算： 同一直線上的速度的變化量。同一直線上的速度的變化量。v2v1返回返回圖圖5 55 51 1返回返回 關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點不管是直線運動還是曲線運動，速度不管是直線運動還是曲線運動，速度的變化量的變化量v都是從初速度都是從初速度v1的末端指向末速度的末端指向末速度v2的末端的末端的有向線段。的有向線段。返回返回2向心加速度向心加速度(1)勻速圓周運動物體的受力和加速度。勻速圓周運動物體的受力和加速度。圖圖5 55 53 3返回返回圓心圓心垂直垂直圓心圓心2r返回返回試身手試身手夯基

3、礎(chǔ)夯基礎(chǔ)1關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法中正確的是關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法中正確的是()A它描述的是線速度方向變化的快慢它描述的是線速度方向變化的快慢B它描述的是線速度大小變化的快慢它描述的是線速度大小變化的快慢C它描述的是角速度變化的快慢它描述的是角速度變化的快慢D勻速圓周運動的向心加速度是恒定不變的勻速圓周運動的向心加速度是恒定不變的返回返回解析：解析：向心加速度的方向與線速度的方向垂直，故它只向心加速度的方向與線速度的方向垂直，故它只描述線速度方向變化的快慢，描述線速度方向變化的快慢，A正確，正確，B錯誤。對勻速圓錯誤。對勻速圓周運動，角速度是不變的，周運動，角速度是不變的

4、，C錯誤。勻速圓周運動的向錯誤。勻速圓周運動的向心加速度大小不變，但方向時刻指向圓心，故向心加速心加速度大小不變，但方向時刻指向圓心，故向心加速度方向是變化的，度方向是變化的，D錯誤。錯誤。答案：答案：A返回返回2關(guān)于做勻速圓周運動的物體的向心加速度，下列說法正關(guān)于做勻速圓周運動的物體的向心加速度，下列說法正確的是確的是 ()A向心加速度的大小和方向都不變向心加速度的大小和方向都不變B向心加速度的大小和方向都不斷變化向心加速度的大小和方向都不斷變化C向心加速度的大小不變，方向不斷變化向心加速度的大小不變，方向不斷變化D向心加速度的大小不斷變化，方向不變向心加速度的大小不斷變化，方向不變解析：解

5、析：物體做勻速圓周運動時，向心加速度的大小不變，物體做勻速圓周運動時，向心加速度的大小不變，方向不斷變化，故選項方向不斷變化，故選項C正確。正確。答案：答案：C返回返回3一物體以一物體以4 m/s的線速度做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動周期的線速度做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動周期為為2 s，則物體在運動過程中的任一時刻，速度變化，則物體在運動過程中的任一時刻，速度變化率的大小為率的大小為 ()A2 m/s2B4 m/s2C0 D4 m/s2答案：答案：D返回返回4一質(zhì)點做勻速圓周運動，其半徑為一質(zhì)點做勻速圓周運動，其半徑為2 m，周期為，周期為3.14 s，如圖如圖554所示，求質(zhì)點從所示，求質(zhì)點從A點轉(zhuǎn)過點轉(zhuǎn)過

6、90到達(dá)到達(dá)B點的速點的速度的變化量。度的變化量。圖圖5 55 54 4返回返回返回返回返回返回 1圓周運動的加速度圓周運動的加速度 (1)對于一般的非勻速圓周運動，對于一般的非勻速圓周運動，加速度有兩個分量：一個是指向圓心的加速度有兩個分量：一個是指向圓心的向心加速度，另一個是沿切線方向的加向心加速度，另一個是沿切線方向的加速度，如圖速度，如圖555所示。所示。 因此一般情況下，物體做圓周運動因此一般情況下，物體做圓周運動的加速度方向不一定指向圓心。的加速度方向不一定指向圓心。 (2)對于勻速圓周運動而言，物體對于勻速圓周運動而言，物體的加速度即為向心加速度，因此其方向的加速度即為向心加速度

7、，因此其方向一定指向圓心。一定指向圓心。圖圖5 55 55 5返回返回返回返回1關(guān)于向心加速度，以下說法中正確的是關(guān)于向心加速度，以下說法中正確的是 ()A向心加速度的方向始終與速度方向垂直向心加速度的方向始終與速度方向垂直B向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小C物體做圓周運動時的加速度方向始終指向圓心物體做圓周運動時的加速度方向始終指向圓心D物體做勻速圓周運動時的加速度方向始終指向圓心物體做勻速圓周運動時的加速度方向始終指向圓心思路點撥思路點撥解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意以下兩點：(1)向心加速度的物理意義。向心加速度

8、的物理意義。(2)向心加速度方向與線速度方向間的關(guān)系。向心加速度方向與線速度方向間的關(guān)系。返回返回 解析解析向心加速度的方向沿半徑指向圓心，速度方向向心加速度的方向沿半徑指向圓心，速度方向則沿圓周的切線方向。所以，向心加速度的方向始終與速度則沿圓周的切線方向。所以，向心加速度的方向始終與速度方向垂直，只改變線速度的方向，物體做勻速圓周運動時，方向垂直，只改變線速度的方向，物體做勻速圓周運動時，只具有向心加速度，加速度方向始終指向圓心；一般情況下，只具有向心加速度，加速度方向始終指向圓心；一般情況下，圓周運動的向心加速度與切向加速度的合加速度的方向不一圓周運動的向心加速度與切向加速度的合加速度的

9、方向不一定始終指向圓心。故定始終指向圓心。故A、B、D正確。正確。 答案答案ABD返回返回 (1)向心加速度只描述線速度方向變化的快慢，沿向心加速度只描述線速度方向變化的快慢，沿切線方向的加速度描述線速度大小變化的快慢。切線方向的加速度描述線速度大小變化的快慢。 (2)向心加速度的方向始終與速度方向垂直，且方向心加速度的方向始終與速度方向垂直，且方向在不斷改變。向在不斷改變。返回返回返回返回圖圖5 55 56 6返回返回 名師點睛名師點睛上述向心加速度的表達(dá)式中，上述向心加速度的表達(dá)式中，an均與兩個物理量有關(guān)，在討論與其中某一個量的關(guān)均與兩個物理量有關(guān)，在討論與其中某一個量的關(guān)系時，要注意另

10、一個量是否發(fā)生變化。系時，要注意另一個量是否發(fā)生變化。返回返回 2如圖如圖557所示為兩級皮帶傳動裝置，轉(zhuǎn)動時皮帶所示為兩級皮帶傳動裝置，轉(zhuǎn)動時皮帶均不打滑，中間兩個輪子是固定在一起的，輪均不打滑，中間兩個輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪的半徑和輪2的半徑相同，輪的半徑相同，輪3的半徑和輪的半徑和輪4的半徑相同，且為輪的半徑相同，且為輪1和輪和輪2半半徑的一半，則輪徑的一半，則輪1邊緣的邊緣的a點與輪點與輪4邊緣的邊緣的c點相比點相比 ()圖圖5 55 57 7返回返回A線速度之比為線速度之比為1 4B角速度之比為角速度之比為4 1C向心加速度之比為向心加速度之比為8 1D向心加速度之比為向

11、心加速度之比為1 8返回返回答案答案D返回返回返回返回返回返回1(對應(yīng)要點一對應(yīng)要點一)下列有關(guān)圓周運動的說法正確的是下列有關(guān)圓周運動的說法正確的是 ()A做圓周運動的物體加速度一定指向圓心做圓周運動的物體加速度一定指向圓心B做勻速圓周運動的物體向心加速度越大，物體運動做勻速圓周運動的物體向心加速度越大，物體運動 的速度變化越快的速度變化越快C在勻速圓周運動中，向心加速度是恒量在勻速圓周運動中，向心加速度是恒量D做勻速圓周運動的物體角速度越大，連接物體與圓做勻速圓周運動的物體角速度越大，連接物體與圓 心的軌道半徑轉(zhuǎn)動越快心的軌道半徑轉(zhuǎn)動越快返回返回解析：解析：只有勻速圓周運動的向心加速度方向一

12、定指向圓心，只有勻速圓周運動的向心加速度方向一定指向圓心，故故A選項錯；加速度是描述運動物體速度變化快慢的物理選項錯；加速度是描述運動物體速度變化快慢的物理量，故量，故B選項正確；向心加速度是矢量，在勻速圓周運動選項正確；向心加速度是矢量，在勻速圓周運動中，雖然方向總是指向圓心，但以地面為參照系時，加速中，雖然方向總是指向圓心，但以地面為參照系時，加速度的方向是不斷變化的，因此加速度是變量，故度的方向是不斷變化的，因此加速度是變量，故C選項錯選項錯誤。由角速度的定義可知，誤。由角速度的定義可知，D選項正確。選項正確。答案：答案：BD返回返回2(對應(yīng)要點一對應(yīng)要點一)如圖如圖558所示，為所示，

13、為A、B兩質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度兩質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖像其中隨半徑變化的圖像其中A為雙曲線的一為雙曲線的一個分支，由圖可知個分支，由圖可知 ()AA物體運動的線速度大小不變物體運動的線速度大小不變BA物體運動的角速度大小不變物體運動的角速度大小不變CB物體運動的角速度大小不變物體運動的角速度大小不變DB物體運動的線速度大小不變物體運動的線速度大小不變圖圖5 55 58 8返回返回答案：答案：AC返回返回圖圖5 55 59 9返回返回答案：答案：ADAD返回返回4(對應(yīng)要點二對應(yīng)要點二)一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都

14、可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖半徑的小圓弧來代替。如圖5510甲所示，曲線上甲所示，曲線上A點的點的曲率圓定義為：通過曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫做圓，在極限情況下，這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑點的曲率圓，其半徑叫做叫做A點的曲率半徑。現(xiàn)將一物體沿與水平面成點的曲率半徑。現(xiàn)將一物體沿與水平面成角的方向角的方向以速度以速度v0拋出，如圖乙所示。則在其軌跡最高點拋出，如圖乙所示。則在其軌跡最高點P處的曲率處的曲率半徑是半徑是 ()圖圖5 55 51010返回返回答案：答案：C返回返回 (1)做勻速圓周運動的物體，其向心加速度的方向沿做勻速圓周運動的物體，其向心加速度的方向沿半徑指向圓心，方向時刻變化，勻速圓周運動為變加速半徑指向圓心，方向時刻變化，勻速圓周運動