5.5向心加速度-课件(新人教版必修2).ppt

1、51 1、什么是匀速圆周运动、什么是匀速圆周运动?“?“匀速匀速”的含义是什么？的含义是什么？2 2、描述圆周运动快慢的物理量有哪几个呢？匀速圆、描述圆周运动快慢的物理量有哪几个呢？匀速圆周运动中它们之间有什么关系呢？周运动中它们之间有什么关系呢？匀速圆周运动运动状态改变一定受到外力一定存在加速度知识回顾知识回顾思考与讨论思考与讨论1 1、地球绕太阳做、地球绕太阳做(近似的近似的)匀速圆周运动地球受到什么匀速圆周运动地球受到什么力的作用力的作用?这个力可能沿什么方向这个力可能沿什么方向?2 2、光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图、光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀

2、速圆周运动小球受几个力的作用钉做匀速圆周运动小球受几个力的作用?这几个力的合这几个力的合力沿什么方向？力沿什么方向？3 3、生活中的摩天轮，双人滑冰做的圆周运动又是怎样、生活中的摩天轮，双人滑冰做的圆周运动又是怎样的呢？的呢？4 4、各受到什么力的作用、各受到什么力的作用?这些力合力沿什么方向这些力合力沿什么方向?学生小实验学生小实验步骤步骤：拉住绳子一端，使小球在桌拉住绳子一端，使小球在桌面上做匀速圆周运动。面上做匀速圆周运动。体验与思考体验与思考1 1、小球受到哪些力作用？合力是哪个力？、小球受到哪些力作用？合力是哪个力？这个力的这个力的方向有什么特点？方向有什么特点？2 2、我们这节课研

3、究向心加速度，而至此却在讨论物、我们这节课研究向心加速度，而至此却在讨论物体受力情况，这不是体受力情况，这不是“南辕北辙南辕北辙”了吗？了吗？通过以上几个实例，我们就可以说任通过以上几个实例，我们就可以说任“任何物任何物体做匀速圆周运动加速度都指向圆心体做匀速圆周运动加速度都指向圆心”的结论么？的结论么？思考与讨论思考与讨论 下面我们从加速度的定义进行一般性的讨论。下面我们从加速度的定义进行一般性的讨论。1 1、加速度的定义式是什么？、加速度的定义式是什么？思考问题思考问题3 3、的方向怎样确定？的方向怎样确定？V2 2、表示什么？表示什么？是矢量还是标量？是矢量还是标量？VVa a 直线运动

4、直线运动 物体初速度为物体初速度为 ，水平向东；末速，水平向东；末速 度为度为 ，求，求 的大小，方向？的大小，方向？smV/31smV/52V一、速度的变化量v=-2m/ssmV/52v=2m/ssmV/31smV/32smV/51 物体初速度为物体初速度为 ，水平向东；末，水平向东；末速速 度为度为 ，求，求 的大小，方向？的大小，方向？smV/51smV/32Vv2v1v2v1vv1v2vb b 曲线运动曲线运动若物体的初速度若物体的初速度 ，向东；末速，向东；末速度度 ，向南。求，向南。求 的大小、方向？的大小、方向？smV/42smV/31VsmV/42smV/31v=5m/s若平抛

5、的物体某一时刻速度为若平抛的物体某一时刻速度为 ,过一过一 段时间速度为段时间速度为 ，的方向怎么表示呢？的方向怎么表示呢？2V1VVV1V2V1V2VV1V2VV归纳与总结归纳与总结速度变化量的关系同样适用于匀速圆周运速度变化量的关系同样适用于匀速圆周运动。请同学么阅读教材。用画矢量图的方法来动。请同学么阅读教材。用画矢量图的方法来找出匀速圆周运动的加速度方向找出匀速圆周运动的加速度方向设质点沿半径为设质点沿半径为r r 的圆做匀速圆周运动，某时刻的圆做匀速圆周运动，某时刻位于位于A A点速度为点速度为 ,经过时间经过时间 后后,位于位于B B点速度点速度为为 ,我们应该按怎样的思路讨论质点

6、运动的加速我们应该按怎样的思路讨论质点运动的加速度方向呢？度方向呢？在在A A、B B两点画速度矢量两点画速度矢量 、应注意什么呢？应注意什么呢？将将 平移到平移到 时注意什么？如何画出从时注意什么？如何画出从A A到到B B速速度变化量呢？度变化量呢？表示的意义是什么呢？表示的意义是什么呢？tV0VtV0VtV/与圆的半径平行吗？在什么条件下，与圆的半径平行吗？在什么条件下，与圆的与圆的半径平行？为什么说这个加速度指向圆心呢半径平行？为什么说这个加速度指向圆心呢VVt0VtV动画演示动画演示1 1、定义：定义：4 4、物理意义：物理意义：2 2、符号：符号：an3 3、方向：沿着圆周运动半径

7、方向：沿着圆周运动半径始终指向圆心始终指向圆心5 5、说明：说明：二、向心加速度三角形三角形OABOAB和三角形和三角形BCDBCD相似相似v0OBAvtv0vCD设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v v ，轨轨迹半径为迹半径为R R。经过时间经过时间t t，物体从物体从A A点运动到点运动到B B点点。尝试用尝试用v v、R R 写出向心加速度的表达式写出向心加速度的表达式。vRvOBvAB0因为ABRvv 所以tABRvtvan则时当0tvRRvan22lABAB三三 向心加速度的表达式向心加速度的表达式思考与讨论思考与讨论从公式从公式 看看,向心

8、加速度与圆周运动的半向心加速度与圆周运动的半径成反比；从公式径成反比；从公式 an=r2看，向心加速度与看，向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？半径成正比，这两个结论是否矛盾？a n=v2ran=v2ran=r2an=v1)1)在在y=kxy=kx这个关系式中，说这个关系式中，说y y与与x x成正比，成正比，前提是什么？前提是什么？由由a=v2/r 知，做匀速圆周运动的物体，其线速度知，做匀速圆周运动的物体，其线速度大小一定时，向心加速度与半径成反比。大小一定时，向心加速度与半径成反比。由由a=r2 知，做匀速圆周运动的物体，角速度一知，做匀速圆周运动的物体，角速度一定时，向心加速度

9、与半径成正比定时，向心加速度与半径成正比2)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的 半径不半径不一样，它们的边缘上有三个点一样，它们的边缘上有三个点A、B、C。其中哪两点。其中哪两点向心加速度的关系适用于向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径向心加速度与半径 成正成正比比”，哪两点适用于，哪两点适用于“向心加速度与半径向心加速度与半径 成反比成反比”？ARABCRBRC拓展与讨论拓展与讨论自由落体的加速度和向心加速度我们在研究时有哪自由落体的加速度和向心加速度我们在研究时有哪些相同和不同？些相同和不同？1 1、向心加速度的定义、物理意义。向心加速度的定义

10、、物理意义。3 3、向心加速度的大小向心加速度的大小：2 2、向心加速度的方向：指向圆心，始终与运动向心加速度的方向：指向圆心，始终与运动 方向垂直。方向垂直。4 4、向心加速度的方向时刻改变向心加速度的方向时刻改变an=v2ran=r2由由a=v2/r 知，做匀速知，做匀速圆周运动的物体，其圆周运动的物体，其线速度大小一定时，线速度大小一定时，向心加速度与半径成向心加速度与半径成反比反比由由a=r2 知，知，做做匀速圆周运动的匀速圆周运动的物体，角速度一物体，角速度一定时，向心加速定时，向心加速度与半径成正比度与半径成正比匀速圆周运动匀速圆周运动是变加速运动是变加速运动作业作业 问题与练习问题与练习 3 3、4 4预习向心力预习向心力