《人教版高中物理必修二 第五章 曲線運動 第 5 節(jié) 向心加速度》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《人教版高中物理必修二 第五章 曲線運動 第 5 節(jié) 向心加速度(22頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、人教版高中物理必修二人教版高中物理必修二1. 知道知道勻速圓周運動是勻速圓周運動是變速運動,具有變速運動,具有指向圓心的加速指向圓心的加速度度向心加速度向心加速度。2. 體會體會勻速圓周運動向心加速度方向的分析方法。勻速圓周運動向心加速度方向的分析方法。3. 會會用矢量圖表示速度變化量與速度之間的用矢量圖表示速度變化量與速度之間的關(guān)系,理解關(guān)系,理解加加速度與速度、速度變化量的區(qū)別。速度與速度、速度變化量的區(qū)別。4. 知道知道向心加速度的向心加速度的表達式,能表達式,能根據(jù)問題情景選擇合適的根據(jù)問題情景選擇合適的向心加速度的向心加速度的表達式,并表達式,并會用來進行簡單的計算。會用來進行簡單的
2、計算。重點:重點: 理解勻速圓周運動中加速度的產(chǎn)生原因理解勻速圓周運動中加速度的產(chǎn)生原因 掌握向心加速度的確定方法和計算公式掌握向心加速度的確定方法和計算公式難點:難點: 向心加速度方向的確定過程向心加速度方向的確定過程 向心加速度公式的推導(dǎo)與應(yīng)用向心加速度公式的推導(dǎo)與應(yīng)用vvvO勻速圓周運動是變速運動勻速圓周運動是變速運動什么是勻速圓周運動?什么是勻速圓周運動? v 大小不變,大小不變,、n、T、f 不變不變速度方向在變化速度方向在變化變速運動變速運動運動狀態(tài)改變運動狀態(tài)改變一定存在加速度一定存在加速度 那么那么做勻速圓周運動的物體的加速度有什么樣的特點做勻速圓周運動的物體的加速度有什么樣的
3、特點呢?它呢?它的的方向方向是什么是什么呢?呢?大小大小如何如何計算?計算?地球受到什么力的地球受到什么力的作用?這個作用?這個力可能沿什么力可能沿什么方向?方向? 感知感知加速度的方向加速度的方向 應(yīng)該受到指向太陽的引力作用應(yīng)該受到指向太陽的引力作用 地球地球F引引太陽太陽 圖中小球圖中小球受到幾個力的受到幾個力的作用?這作用?這幾個力的合力沿幾個力的合力沿什么什么方向?方向? 小球小球受到重力、支持力和繩子的拉力三個力的作受到重力、支持力和繩子的拉力三個力的作用,其合力即為繩子的拉力,其用,其合力即為繩子的拉力,其方向指向方向指向圓心圓心。 感知感知加速度的方向加速度的方向 OFNGF1.
4、 向心加速度向心加速度的方向:與速度的方向:與速度垂直垂直,始終,始終指向圓心指向圓心(方向(方向不斷變化不斷變化)。vvvOFFFananan2. 勻速圓周運動勻速圓周運動的性質(zhì):的性質(zhì):加速度大小不變,方向時刻改加速度大小不變,方向時刻改變變,是變,是變加速運動。加速運動。1. 定義定義:做做勻速圓周運動物體的加速度勻速圓周運動物體的加速度指向圓心,這指向圓心,這個加速度稱為向心加速度個加速度稱為向心加速度。用。用 an 表示。表示。2. 方向方向:始終指向始終指向圓心。圓心。an 方向時刻在變,但大小方向時刻在變,但大小不變。不變。4. 物理物理意義:意義:描述線速度方向變化快慢。描述線
5、速度方向變化快慢。3. 向心加速度向心加速度只改變線速度方向,不改變線速度只改變線速度方向,不改變線速度大小。大小。1. 在在圓周運動中下列關(guān)于向心加速度的說法中,正確圓周運動中下列關(guān)于向心加速度的說法中,正確的是的是 ( ) A. 向心加速度向心加速度的方向始終與速度的方向垂直的方向始終與速度的方向垂直 B. 向心加速度向心加速度的方向保持不變的方向保持不變 C. 在在勻速圓周運動中,向心加速度是恒定的勻速圓周運動中,向心加速度是恒定的 D. 在在勻速圓周運動中,向心加速度大小不斷變化勻速圓周運動中,向心加速度大小不斷變化A2. 下列下列說法正確的說法正確的是是 ( ) A. 勻速圓周運動勻
6、速圓周運動是一種勻速運動是一種勻速運動 B. 勻速圓周運動勻速圓周運動是一種勻變速運動是一種勻變速運動 C. 勻速圓周運動勻速圓周運動是一種變加速運動是一種變加速運動 D. 物體物體做圓周運動時其向心加速度垂直于速度方做圓周運動時其向心加速度垂直于速度方向不改變線速度的大小向不改變線速度的大小CD 勻速圓周運動的加速度勻速圓周運動的加速度 an 方向方向時刻在變,時刻在變,但大小不變但大小不變。那么,加速度的大小怎么計。那么,加速度的大小怎么計算呢算呢?在在同一條直線同一條直線上上v1v2v ?v1v2v ?v1v2v ?不在不在同一條直線上同一條直線上 設(shè)設(shè)質(zhì)點沿半徑質(zhì)點沿半徑為為 r 的圓
7、做勻速圓周運動,某時刻的圓做勻速圓周運動,某時刻位于位于 A 點點,速度,速度為為 vA ,經(jīng)過,經(jīng)過時間時間 t 后后位于位于 B 點點,速度,速度為為 vB 。vOABvBvAvBvBvAvBvBvAvAvvBvAAOv 逐漸趨向逐漸趨向于平行于平行 OA1. vA 、vB 的的長度是否長度是否一樣一樣?2. vA 平移平移時注意什么?時注意什么?3. v/ t 表示表示什么?什么?4. v 與與圓的半徑平行嗎?在什么條件下圓的半徑平行嗎?在什么條件下, v 與與圓的半圓的半徑平行?徑平行?=ABABlvttt OBAvAvBvAvvA、vB、v 組成的三角形組成的三角形與與 ABO 相似
8、相似當當 t 很很小很小時,小很小時,AB = = AB = = l推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程vvrAB vvABr nvv ABatrt 22nvvavrvrr向心加速度的表達式:向心加速度的表達式:v2rv 不變不變時,時,an與與r 成反比成反比 不變不變時,時,an 與與 r 成成正比正比v2rrTan224vanrfan224rT4rr2222vanfT22向心加速度的推導(dǎo)式:向心加速度的推導(dǎo)式: 自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不一樣,它們的邊緣上有三個點一樣,它們的邊緣上有三個點A A、B B、C C。其中哪兩點向。其中哪兩點向心加速度
9、的關(guān)系適用于心加速度的關(guān)系適用于“向心加速度與半徑成正比向心加速度與半徑成正比”,哪兩點適用于哪兩點適用于“向心加速度與半徑成反比向心加速度與半徑成反比”?ARABCRBRC思考:思考:3. 3. 一一物體在水平面內(nèi)沿半徑物體在水平面內(nèi)沿半徑 R R = 20 cm = 20 cm 的的圓圓形軌道做形軌道做勻速圓周運動,線速度勻速圓周運動,線速度 v v = 0.2 m/s = 0.2 m/s,則則它它的向心加速度的向心加速度為為_m/sm/s2 2,角速度,角速度為為_ _ rad/srad/s,周期,周期為為_ _s._s.0.2124. 關(guān)于關(guān)于向心加速度的說法正確的是向心加速度的說法正
10、確的是( ) A. 向心加速度向心加速度越大,物體速率變化越快越大,物體速率變化越快 B. 向心加速度向心加速度的大小與軌道半徑成反比的大小與軌道半徑成反比 C. 向心加速度向心加速度的方向始終與速度方向垂直的方向始終與速度方向垂直 D. 在在勻速圓周運動中向心加速度是恒量勻速圓周運動中向心加速度是恒量C5. 一一個拖拉機后輪直徑是前輪直徑個拖拉機后輪直徑是前輪直徑的的 2 倍,當倍,當前前進且不打滑時,前輪邊緣上某進且不打滑時,前輪邊緣上某點點 A 的線速度的線速度與后與后輪邊緣上某輪邊緣上某點點 B 的的線速度之線速度之比比 vA : vB =_,角速度角速度之之比比 A : B = _,向心加速度,向心加速度之之比比 aA : aB = _。1:12:12:1AB1. 定義:定義:勻速圓周運動勻速圓周運動的加速度。的加速度。2. 意義:意義:描述描述速度方向變化的快慢。速度方向變化的快慢。3. 方向:始終方向:始終指向指向圓心圓心 ( 時刻改變時刻改變 ) 勻速圓周運動勻速圓周運動是變是變加速運動加速運動 向心加速度向心加速度4. 大小大小:v2r