【世紀(jì)金榜】高中物理 5.5向心加速度（情境互動(dòng)課型）課件 新人教必修2

5向心加速度1這些物體做什么運(yùn)動(dòng)？它們有加速度嗎？為什么？2圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，那么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度的大小和方向如何確定呢?做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度一定是變化的,因此該物體一定有加速度。31.理解速度變化量和向心加速度的概念。2.知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系。3.能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問題。（重點(diǎn)）（難點(diǎn)）4探究一、圓周運(yùn)動(dòng)的加速度沿什么方向？

5探究一、圓周運(yùn)動(dòng)的加速度沿什么方向？

6地球受到什么力的作用?這個(gè)力可能沿什么方向?應(yīng)該受到指向太陽的引力作用牛頓第二定律告訴我們，物體的加速度方向總是和它的合力方向一致，這個(gè)關(guān)系不僅對直線運(yùn)動(dòng)正確，對曲線運(yùn)動(dòng)也同樣正確。我們能不能通過分析物體受力確定圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向？7水平桌面上的小球受到幾個(gè)力的作用?這幾個(gè)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(gè)力的作用，其合力即為繩子的拉力，其方向指向圓心8

在剛才的研究中，同學(xué)們已充分感知了做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力或合外力指向圓心，所以物體的加速度也指向圓心。是不是由此可以得出結(jié)論：“任何物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度都指向圓心”?91.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心，這個(gè)加速度稱為向心加速度。4.物理意義：描述速度方向變化的快慢。2.符號：an3.方向：始終指向圓心。5.說明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度的大小不變，方向時(shí)刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)。一、向心加速度101.如果初速速度v1和末速度v2在同一方向上上，如何表示示速度的變化化量Δv？Δv是矢量還是是標(biāo)量？甲v1Δvv2（1）v1<v2（如圖甲）探究二、推導(dǎo)導(dǎo)向心加速度度的大小11乙v1Δvv2（2）v1>v2（如圖乙）2.如果初速速度v1和末速度v2不在同一直線線上，如何表表示速度的變變化量Δv?v1Δvv212類比思考：一物體做平拋拋運(yùn)動(dòng)的初速速度為10m/s，則1s末物體速度多多大？2s末速度多大？？1s末至2s末這段時(shí)間內(nèi)內(nèi)速度變化量量是多大？加加速度是多大大？10m/s10m/s10m/s20m/s10m/s10m/s20m/sΔv13速度的變化量量Δv與初速度v1和末速度v2的關(guān)系：從同同一點(diǎn)作出物物體在一段時(shí)時(shí)間的始末兩兩個(gè)速度的矢矢量v1和v2，從初速度矢矢量v1的末端作一個(gè)個(gè)矢量Δv至末速度矢矢量v2的末端，矢量量Δv就等于速度度的變化量。。探究歸納推導(dǎo)1：推導(dǎo)導(dǎo)圓周運(yùn)動(dòng)的的速度變化量量：設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑徑為r的圓周周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)時(shí)刻位于A點(diǎn)點(diǎn)，速度為vA，經(jīng)過時(shí)間Δt后位于B點(diǎn)點(diǎn)，速度為vB，質(zhì)點(diǎn)速度的的變化量沿什什么方向？1415拓展思考1.vA,vB的長度是否一一樣？2.vA平移時(shí)注意什什么？3.Δv/Δt表示什么？？4.Δv與圓的半徑徑平行嗎？在在什么條件下下，Δv與圓的半徑徑平行？結(jié)論：當(dāng)Δt很小很小時(shí)，，Δv指向圓心。16OBA推導(dǎo)2：推導(dǎo)勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)的向向心加速度大大?。涸O(shè)做勻勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)的物體的線線速度的大小小為v，軌跡半徑為為r。經(jīng)過時(shí)間△t，物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。嘗試用v、r寫出向心加速速度的表達(dá)式式。17∴

=ABΔvvrOBAvAvBvAΔvvA、vB、△v組成的三角形形與ΔABO相似∴Δv

=ABvr∴an

==·ABvrΔvΔtΔt當(dāng)△t很小很小時(shí)，AB=AB=Δl∴an

=·v

=vrv2r=rω2=vωΔθΔθΔl∴===

vABΔtΔtABΔt18向心加速度的的表達(dá)式：an

=v2ran

=

rω2an

=

vωan

=r

4π2T

2an

=

4π2

f

2r

19拓展思考：從公式看看，向向心加速度與與半徑成反比比；從公式看看，向心加加速度與半徑徑成正比；這這兩個(gè)結(jié)論是是否矛盾？an

=v2ran=rω2v不變時(shí)，an與r成反比ω不變時(shí)，an與r成正比20解題關(guān)鍵：1.勻速圓周周運(yùn)動(dòng)的線速速度大小不變變;2.加速度描描述的是速度度變化的快慢慢。B【對點(diǎn)訓(xùn)練1】關(guān)于勻速圓周周運(yùn)動(dòng)的向心心加速度的物物理意義，下列說法正正確的是（）A.它描述的是線線速度大小變變化的快慢B.它描述的是線線速度方向變變化的快慢C.它描述的是物物體路程變化化的快慢D.它描述的是角角速度變化的的快慢21【對點(diǎn)訓(xùn)練2】如圖所示裝置置中，三個(gè)輪輪的半徑分別別為r、2r、4r，b點(diǎn)到圓心的距距離為r，求圖中a、b、c、d各點(diǎn)點(diǎn)的的加加速速度度之之比比。。22互動(dòng)動(dòng)探探究究:其中中哪哪兩兩點(diǎn)點(diǎn)向向心心加加速速度度的的關(guān)關(guān)系系適適用用于于““向向心心加加速速度度與與半半徑徑成成正正比比””，，哪哪兩兩點(diǎn)點(diǎn)適適用用于于““向向心心加加速速度度與與半半徑徑成成反反比比””？？23an

=v2ran

=

rω21.定義義:勻速速圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的加加速速度度。。2.意義義:描述述速速度度方方向向變變化化的的快快慢慢。。3.大小小:4.方向向:始終終指指向向圓圓心心(時(shí)刻改變變)勻速圓周周運(yùn)動(dòng)是是變加速速運(yùn)動(dòng)向心加速速度241.在圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)中下下列關(guān)于于向心加加速度的的說法中中，正確確的是()A.向心加速速度的方方向始終終與速度度的方向向垂直B.向心加速速度的方方向保持持不變C.在勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)中，向向心加速速度是恒恒定的D.在勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)中，向向心加速速度大小小不斷變變化A252．下列說說法正確確的是()A．勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)是一種種勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng)B．勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)是一種種勻變速速運(yùn)動(dòng)C．勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)是一種種變加速速運(yùn)動(dòng)D．物體做做圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，，其向心心加速度度方向垂垂直于速速度方向向，且不不改變線線速度的的大小D263.關(guān)于向心心加速度度的說法法正確的的是()A.向心加速速度越大大，物體體速率變變化越快快B.向心加速速度的大大小與軌軌道半徑徑成反比比C.向心加速速度的方方向始終終與速度度方向垂垂直D.在勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)中向心心加速度度是恒量量C274.（多選））關(guān)于北京京和廣州州隨地球球自轉(zhuǎn)的的向心加加速度，，下列說法法中正確確的是（（））A.它們的方方向都沿沿半徑指指向地心心B.它們的方方向都平平行于赤赤道平面面指向地地軸C.北京的向向心加速速度比廣廣州的向向心加速速度大D.北京的向向心加速速度比廣廣州的向向心加速速度小BD285.如圖所示示,兩輪通過過皮帶傳傳動(dòng),皮帶不打打滑