人教版高一物理必修二：5.5《向心加速度》ppt课件 .ppt

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1、第五章第五章 曲线运动曲线运动 第第 五五 节节 向心加速度向心加速度匀速圆周运动的实质是什么匀速圆周运动的实质是什么?那么做匀速圆周运动的物体所受的那么做匀速圆周运动的物体所受的合力合力有何有何特点？特点？加速度加速度又怎样呢？又怎样呢？匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速变速曲线运动曲线运动变速曲线运动变速曲线运动运动状态改变运动状态改变一定受到一定受到外力外力一定存在一定存在加速度加速度复习提问复习提问复习提问复习提问问题探究问题探究问题探究问题探究一、感知加速度的方向一、感知加速度的方向 问题探究问题探究问题探究问题探究地球受到什么力的作用地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向这个力可

2、能沿什么方向?应该受到指向太阳的引力作用应该受到指向太阳的引力作用 一、感知加速度的方向一、感知加速度的方向 问题探究问题探究问题探究问题探究小球受到几个力的作小球受到几个力的作用用?这几个力的合力沿什这几个力的合力沿什么方向么方向?小球受到重力、支持力和绳子的拉力小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心力，其方向指向圆心 一、感知加速度的方向一、感知加速度的方向 问题探究问题探究问题探究问题探究加速度的定义式是什么？加速度的定义式是什么？a=tva 的方向与的方向与v 的方向相的方向相同同如何确如何确定定v的的方向方向

3、?速度的变化量速度的变化量v一、感知加速度的方向一、感知加速度的方向 曲线运动中的速度的变化量：曲线运动中的速度的变化量：v2作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和和v2，从初速度从初速度v1的末端至末速度的末端至末速度v2的末端的末端所作的矢量就是速度所作的矢量就是速度的变化量的变化量v.直线运动中的速度的变化量：直线运动中的速度的变化量：v1v2vv1v2vv1v2v1=3m/s,水平向水平向东东;v2=5m/s,水平向水平向东东.v1=5m/s,水平向水平向东东;v2=3m/s,水平向水平向东东.v1vv1v2vv=2m

4、/sv=-2m/s一、感知加速度的方向一、感知加速度的方向 二、向心加加速度二、向心加加速度1、定义：、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为这个加速度称为这个加速度称为这个加速度称为向心向心向心向心加速度加速度加速度加速度4、物理意义：、物理意义：描述描述描述描述速度方向变化的快速度方向变化的快速度方向变化的快速度方向变化的快慢慢慢慢2、符号：、符号：an3、方向：、方向：始终指向圆心始终指向圆心5、说明：、说明：匀速圆周运动匀速圆周运动加速度加速度的大小不变，的大小

5、不变，方向时刻改方向时刻改变变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动是变加速运动指向圆指向圆心心向心加速度的表达式：向心加速度的表达式：an=v2r二、向心加加速度二、向心加加速度问题探究问题探究问题探究问题探究推导推导an与与、r、T的关系的关系？由：由：向心加速度的表达式：向心加速度的表达式：an=v2ran=r2an=r 42T 2从公式从公式 看，向心加速度与半径成反看，向心加速度与半径成反比；从公式比；从公式 看，向心加速度与半径看，向心加速度与半径成正比；这两个结论是否矛盾？成正比；这两个结论是否矛盾？an=v2ran=r2v不变时，不变时，

6、an与与r 成反成反比比不变时，不变时，an与与r 成正成正比比二、向心加加速度二、向心加加速度问题探究问题探究问题探究问题探究例题例题例例1、下列关于向心加速度的说法中，正确的是、下列关于向心加速度的说法中，正确的是 （）A、向心加速度的方向始终与速度的方向垂直、向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B、向心加速度的方向保持不变、向心加速度的方向保持不变C、在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的、在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D、在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化、在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化A例题例题例例2、一物体在水平面内沿半径、一物体在水平面内沿半径 R=20c

7、m的圆形轨的圆形轨道做匀速圆周运动道做匀速圆周运动,线速度线速度v=0.2m/s,则它的则它的 向心向心加速度为加速度为_m/s2，角速度为角速度为_ rad/s，周，周期为期为_s。0.212例例3、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是法中正确的是 （）A、它们的方向都沿半径指向地心、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小、北京的向心加速度比广州的向

8、心加速度小例题例题例题例题例例3、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是法中正确的是 （）A、它们的方向都沿半径指向地心、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小、北京的向心加速度比广州的向心加速度小ORrOORrOBDr北京北京r广州广州例题例题例例4、如如图图所所示示装装置置中中，三三个个轮轮的的半半径径分分别别为为r、2r、4r，b点到圆心的距离为点

9、到圆心的距离为r，求图中，求图中a、b、c、d各点的加速度之比各点的加速度之比.训练巩固训练巩固1关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是正确的是()A与线速度方向始终相同与线速度方向始终相同B与线速度方向始终相与线速度方向始终相反反C始终指向圆心始终指向圆心 D始终保持不变始终保持不变C训练巩固训练巩固2.如图所示，为如图所示，为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知为双曲线的一个分支，由图可知 ()AA物体运动的线速度大小

10、不变物体运动的线速度大小不变BA物体运动的角速度大小不变物体运动的角速度大小不变CB物体运动的角速度大小不变物体运动的角速度大小不变DB物体运动的线速度大小不变物体运动的线速度大小不变AC训练巩固训练巩固3.如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的之间无滑动，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点倍，大轮上的一点S与转动与转动轴的距离是半径的，当大轮边上轴的距离是半径的，当大轮边上P点的向心加速度是点的向心加速度是12 cm/s2时，时，大轮上的大轮上的S点和小轮边缘上的点和小轮边缘上的Q点的向心加速度分别为多大？点的向心加速度分别为多大？答案答案aS4 cm/s2aQ24 cm/s2课堂小结课堂小结an=v2ran=r21.定义定义:匀速圆周运动的加速匀速圆周运动的加速度度2.意义意义:描述速度方向变化的快描述速度方向变化的快慢慢3.大小大小:4.方向方向:始终指向圆心始终指向圆心(时刻时刻改变改变)匀速圆周运动是匀速圆周运动是变加速运动变加速运动向向心心加加速速度度