人教版高中物理必修二-5.5向心加速度

5向心加速度

什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)?

“勻速”的含義是什么？討論：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地球繞太陽做(近似的)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球受到什么力的作用?這個(gè)力可能沿什么方向?

一、感知加速度的方向討論應(yīng)該受到指向太陽的引力作用

討論VFFFVV結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，合外力方向指向圓心（地心），與速度V垂直衛(wèi)星繞地球（行星）的運(yùn)動(dòng)討論光滑桌面上一個(gè)小球由于細(xì)線的牽引，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。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，其方向指向圓心一、感知加速度的方向2.向心加速度的效果：只改變速度的方向，不改變速度的大小.1.向心加速度的方向：與速度垂直，始終指向圓心（方向不斷變化）；3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：加速度大小不變，方向時(shí)刻改變，是變加速運(yùn)動(dòng).由牛頓第二定律知，知道了合外力就可以推出加速度，那么物體的加速度也指向圓心加速度的定義式是什么？a

=ΔtΔva的方向與Δv的方向相同如何確定Δv的方向?速度的變化量Δv二.探究：向心加速度的表達(dá)式和方向回顧：①在同一條直線上：△V=V2-V1

準(zhǔn)備知識：速度變化量的求解方法V1V2△V＝？V1V2△V＝？V1V2△V＝？②不在同一條直線上速度的變化量△v與初速度v1和末速度v2的關(guān)系：從同一點(diǎn)作出物體在一段時(shí)間的始末兩個(gè)速度的矢量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，矢量△v就等于速度的變化量。圖示速度的變化量探究：設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻位于A點(diǎn)，速度為vA，經(jīng)過時(shí)間△t后位于B點(diǎn)，速度為vB

。vAΔvOABvBvAΔvBvBvAΔvBvBvAvAΔvvB注意：1、VA、VB的長度是否一樣？2、VA平移時(shí)注意什么？3、△v/△t表示什么？4、△v與圓的半徑平行嗎？在什么條件下，△v與圓的半徑平行？結(jié)論：當(dāng)△t很小很小時(shí)，△v指向圓心．

三.向心加速度1、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3、表達(dá)式：an=指向圓心設(shè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度的大小為v，軌跡半徑為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寫出向心加速度的表達(dá)式。2、方向：時(shí)刻變化，始終指向圓心OBAvAvBvAΔvvA、vB、△v組成的三角形與ΔABO相似∴

=ABΔvvr∴Δv=ABvr∴an

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

vABΔlΔtΔtABΔt∴an

=·v

=vrv2r=

rω2

=

vωΔθΔθ推導(dǎo)過程向心加速度的表達(dá)式：an

=v2ran

=

rω2思考：從公式看，an與r成反比；從公式看，an與r成正比；這兩個(gè)結(jié)論是否矛盾？an

=v2ran

=

rω2v不變時(shí)，an與r

成反比ω不變時(shí)，an與r

成正比an=

vω分析歸納：從公式看，v不變時(shí)，an與r成反比從公式看，ω不變時(shí)，an與r成正比an

=v2ran

=

rω2orω一定v一定aan

=

vωan

=r

4π2T

2an

=

4π2

f

2r=4π2

n2r

4、物理意義：描述速度方向變化的快慢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)小結(jié)an

=v2ran

=

rω21.定義:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度3.大小:4.方向:始終指向圓心(時(shí)刻改變)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)2.意義:描述速度方向變化的快慢4、人一生下就會(huì)哭，笑是后來才學(xué)會(huì)的。所以憂傷是一種低級的本能，而快樂是一種更高級的能力。8、有很多事情，你不必看透，只需看清;很多茫然到迷失的日子，你不必驚擾，只需坦然。15、財(cái)富、幸福是活著不懈的追求，執(zhí)著和堅(jiān)持是永久的信仰。13、不幸就像石頭，弱者把看成絆腳石，強(qiáng)者把它當(dāng)成墊腳石。1、誠信經(jīng)營，有您一輩子掙不完的錢;違法經(jīng)營，有您一輩子悔不完的心。1、我們總是把陌生人給的一些小恩小惠當(dāng)做是大恩大德，卻把身邊那些死心塌地對你好的人當(dāng)做理所當(dāng)然。10、即使被遺棄了，也不要傷感下去。11、心里萬分感慨卻不抵現(xiàn)實(shí)一個(gè)耳光。10、用時(shí)間和心看人而不是眼睛和那些閑言碎語。15、我的生活過得像鐘表的機(jī)器那樣有規(guī)則，當(dāng)我的生命告終時(shí)，我就會(huì)停在一處不動(dòng)了。13、作了好事受到職責(zé)而堅(jiān)持下去，這才是奮斗的本色。17、心系鄉(xiāng)民，用熱情去創(chuàng)造財(cái)富。12、天下沒有免費(fèi)的午餐，一切成功都要靠自己的努力去爭取。機(jī)會(huì)需要把握，也需要?jiǎng)?chuàng)造。2、時(shí)間是不可占有的公共財(cái)產(chǎn)，隨著時(shí)間的推移，真理愈益顯露。9、生命就是一個(gè)逐漸支出和利用時(shí)間的過程。一旦喪失了時(shí)間，生