向心加速度(可用).ppt課件.ppt

1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng),5.向心加速度,1,1、什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)?“勻速”的含義是什么？ 2、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪幾個(gè)呢？勻速圓周運(yùn)動(dòng)中它們之間有什么關(guān)系呢？,勻速圓周運(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,知識(shí)回顧,2,思考與討論 1、地球繞太陽(yáng)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?,2、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)小球受幾個(gè)力的作用?這幾個(gè)力的合力沿什么方向？,3,3、生活中的摩天輪，雙人滑冰做的圓周運(yùn)動(dòng)又是怎樣的呢？ 4、各受到什么力的作用?這些力合力沿什么方向?,4,學(xué)生小實(shí)驗(yàn),步驟：拉住繩子一端，使小球在桌

2、面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,體驗(yàn)與思考 1、小球受到哪些力作用？合力是哪個(gè)力？ 這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？,2、我們這節(jié)課研究向心加速度，而至此卻在討論物體受力情況，這不是“南轅北轍”了嗎？,5,通過(guò)以上幾個(gè)實(shí)例，我們就可以說(shuō)任“任何物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度都指向圓心”的結(jié)論么？,思考與討論,下面我們從加速度的定義進(jìn)行一般性的討論。,1、加速度的定義式是什么？,思考問(wèn)題,3、 的方向怎樣確定？,2、 表示什么？ 是矢量還是標(biāo)量？,6,a 直線運(yùn)動(dòng) 物體初速度為 ，水平向東；末速 度為 ，求 的大小，方向？,一、速度的變化量,物體初速度為 ，水平向東；末速 度為 ，求 的大小，方向？,7,v1,v,v2

3、,b 曲線運(yùn)動(dòng) 若物體的初速度 ，向東；末速度 ，向南。求 的大小、方向？,若平拋的物體某一時(shí)刻速度為 ,過(guò)一 段時(shí)間速度為 ， 的方向怎么表示呢？,8,速度的變化量 與初速度 和末速度 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 和 ，從初速度矢量 的末端作一個(gè)矢量 至末速度矢量 的末端，矢量 就等于速度的變化量。,歸納與總結(jié),速度變化量的關(guān)系同樣適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)么閱讀教材。用畫矢量圖的方法來(lái)找出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向,9,1、定義：任何做勻速圓周運(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：描述線速度方向變化的快慢,2、符號(hào)：an,3、方向：沿

4、著圓周運(yùn)動(dòng)半徑始終指向圓心,5、說(shuō)明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度方向在時(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)。,二、向心加速度,10,思考,加速度的定義式是什么？,a 的方向與v 的方向相同,如何確定v的方向?,速度的變化量v,探究1：向心加速度的方向,11,三角形OAB和三角形BCD相似,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(guò)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。,12,三 向心加速度的表達(dá)式,13,1)在y=kx這個(gè)關(guān)系式中，說(shuō)y與x成正比，前提是什么？,由a = v2/r 知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度大小一定時(shí)，向

5、心加速度與半徑成反比。,由a = r2 知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，角速度一定時(shí)，向心加速度與半徑成正比,14,分析歸納： 從公式 看，v不變時(shí)，an與r 成反比 從公式 看，不變時(shí)，an與r 成正比,15,2)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)輪子的 半徑不一樣，它們的邊緣上有三個(gè)點(diǎn)A、B、C。其中哪兩點(diǎn)向心加速度的關(guān)系適用于“向心加速度與半徑 成正比”，哪兩點(diǎn)適用于“向心加速度與半徑 成反比”？,拓展與討論 自由落體的加速度和向心加速度我們?cè)谘芯繒r(shí)有哪些相同和不同？,16,1、向心加速度的定義、物理意義。,3、向心加速度的大小：,2、向心加速度的方向：指向圓心，始終與運(yùn)動(dòng) 方向垂直。,4、向心

6、加速度的方向時(shí)刻改變,由a = v2/r 知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度大小一定時(shí)，向心加速度與半徑成反比,由a = r2 知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，角速度一定時(shí)，向心加速度與半徑成正比,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng),小結(jié),17,練習(xí),1.下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法中，正確的是 （ ） A、向心加速度的方向始終與速度的方向垂直 B、向心加速度的方向保持不變 C、在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的 D、在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化,2.一物體在水平面內(nèi)沿半徑 R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度v =0.2m/s，則它的向心加速度為_(kāi)m/s2，角速度為_(kāi) rad/s，周期為_(kāi)s。,課堂演練,A,1,0.2,2,18,練習(xí),3.關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，下列說(shuō)法中正確的是 A、它們的方向都沿半徑