向心加速度課件-高一下學(xué)期物理人教版必修2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，具有向心加速度；2、理解向心加速度的表達(dá)式，并會(huì)用來進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；3、知道變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的方向和加速度公式。重、難點(diǎn)：1、向心加速度公式的應(yīng)用；2、向心加速度的理解。第五章曲線運(yùn)動(dòng)5.5向心加速度定義定義式推導(dǎo)式方向線速度描述沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢v=Δl/Δtv=2πr/T=2πf=ωr沿圓周運(yùn)動(dòng)的切線方向角速度描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢ω=ΔΦ/Δtω=2π/T=2πf=v/r不要求周期描述質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間即為周期．同T表示．頻率描述質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，數(shù)值上等于質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)．用f表示．項(xiàng)目?jī)?nèi)容物理量四個(gè)量之間的比較什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)?“勻速”的含義是什么？問題：那么物體所受的外力沿什么方向？加速度又怎樣呢？勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)變速曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變一定受到外力一定存在加速度一、問題提出勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例地球受到什么力的作用?這個(gè)力可能沿什么方向?

二、做出猜想討論應(yīng)該受到指向太陽的引力作用

VFFFVV小實(shí)驗(yàn)觀察并思考：

1、小球的受力情況如何？2、線的拉力方向有何特點(diǎn)？3、一旦線斷或者松手，結(jié)果如何？

結(jié)論:小球受重力、支持力和繩的拉力的作用,FN與G相抵消,合力為F.方向指向圓心OOFNGF受力分析:速度的變化量1、沿直線向東加速運(yùn)動(dòng)的物體，原來速度是5m/s，經(jīng)過一段時(shí)間后，速度增大為8m/s，那么這段時(shí)間內(nèi)物體速度的變化量如何？2、如果物體的速度由向東的5m/s減小到3m/s，其速度的變化量又如何？三、理論推導(dǎo)指運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的末速度與初速度之差做法：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v1和v2,從初速度矢量v1的末端作一個(gè)矢量?v至末速度矢量v2的末端，所做矢量?v就等于速度的變化量思考：如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上，如何表示速度的變化量△v?V1△VV2曲線運(yùn)動(dòng)中的速度變化量同樣是從初速度（減數(shù)）末端指向末速度（被減數(shù)）末端的有向線段。矢量三角形定則設(shè)質(zhì)點(diǎn)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過Δt從A運(yùn)動(dòng)到BABOΔvOAB結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度方向指向圓心--------向心加速度。勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度的方向VAVAVBVAVBΔvΔv當(dāng)Δt→0時(shí),Δθ→0,Δv趨近垂直vA而指向圓心四、得出結(jié)論五、向心加速度2、物理意義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的指向圓心方向的加速度.1、定義：描述線速度改變的快慢.3、效果：僅改變線速度的方向，不改變線速度的大小.4、方向：總是沿著圓周運(yùn)動(dòng)的半徑指向圓心.5、大?。篈BOΔvVAVB三角形OAB和由vA、vB、Δv組成的矢量三角形相似ra與r究竟是成正比呢，還是成反比？若ω一定,就成正比;若v一定,就成反比。orω一定v一定a思考與討論：六、對(duì)向心加速度的進(jìn)一步理解1.由于向心加速度的方向總是沿著圓周運(yùn)動(dòng)的半徑指向圓心，故不論加速度的大小是否發(fā)生變化，其方向是時(shí)刻改變的，所以圓周運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng).2.對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于線速度大小沒變，則其加速度在線速度方向上沒有分量，故其向心加速度就是它的實(shí)際加速度.3.對(duì)于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于線速度的大小和方向都發(fā)生了改變，故其向心加速度并不是它的實(shí)際加速度.其實(shí)際加速度有兩個(gè)分量，一是向心加速度，僅改變線速度的方向；一是切向加速度，僅改變線速度的大小.4.向心加速度公式也適用于非勻速圓周運(yùn)動(dòng).例1.關(guān)于地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小，下列說法正確的是（）

A．在赤道上，向心加速度最大

B．在兩極上，向心加速度最大

C．在地球上，各處向心加速度一樣大D．在地球表面的物體的向心加速度方向總是指向地心的例2.如圖所示，O1、O2分別是摩擦傳動(dòng)的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，若兩輪不打滑，則兩輪上的abc三點(diǎn)（半徑之比為1:2:1），其向心加速度之比為（）

A．2:2:1

B．1:2:2

C．1:1:2

D．4:2:1例3.一個(gè)小球被細(xì)線拴著做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為R，向心加速度大小為a，則下列說法正確的是（）

A．小球相對(duì)于圓心的位移不變

B．小球的線速度大小為

C．小球在時(shí)間t內(nèi)通過的路程為D．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為知識(shí)解惑題型1向心加速度的理解例1(雙選)如圖所示，為A、B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象，其中A為雙曲線的一個(gè)分支，由圖可知()A．A物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變B．A物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變C．B物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變D．B物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變?cè)诶脠D象解決物理問題時(shí)，要注意充分挖掘圖象中所攜帶的信息，如：1、一個(gè)量隨另一個(gè)量如何變化；2、變化的確切數(shù)量關(guān)系；3、斜率多大，其物理意義是什么；4、截距、面積各有什么意義等．5、同時(shí)還要注意把物理圖象和具體的物理情景結(jié)合起來考慮應(yīng)該選取哪一個(gè)規(guī)律或公式解決問題．知識(shí)解惑變式應(yīng)用知識(shí)解惑題型2向心加速度的計(jì)算aS＝0.04m/s2

aQ＝0.24m/s2知識(shí)解惑變式應(yīng)用2．飛行員在做千斤斗或大盤旋等