【优化方案】高中物理第五节圆周运动新人教版必修分析.ppt

如图5－5－7所示，定滑轮的半径r＝2 cm.绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度a＝2 m/s2向下做匀加速运动．在重物由静止下落1 m的瞬间，滑轮边缘上P点的角速度ω＝__________ rad/s，向心加速度an＝__________ m/s2. 向心加速度的求解 图5－5－7 例3 【思路点拨】　物体下落的速度大小等于P点的速度大小． 【答案】　100　200 【方法总结】　重物下落过程中滑轮边缘的线速度、向心加速度及滑轮的角速度在不断增加，但在任何时刻角速度与线速度的关系及向心加速度与线速度、角速度的关系仍然成立． 变式训练3　(2011年山西临汾模拟)飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可以看成圆弧，如图5－5－8所示，如果这段圆弧的半径r＝800 m，飞行员承受的加速度为8g.飞机在最低点P的速率不得超过多少？(g取10 m/s2) 图5－5－8 答案：253 m/s 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 知能优化训练 课堂互动讲练 核心要点突破 课前自主学案 第5章　曲线运动 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 知能优化训练 课堂互动讲练 核心要点突破 课前自主学案 第5章　曲线运动 返回 第五节　向心加速度 课标定位 学习目标：1.理解向心加速度的产生及向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量，知道其方向总是指向圆心且时刻改变． 2．知道决定向心加速度的有关因素，并能利用向心加速度公式进行有关计算． 重点难点：1.对向心加速度概念的理解． 2．向心加速度与半径的关系． 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第五节 课前自主学案 课前自主学案 一、速度变化量Δv 1．Δv的求法 从同一点O作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和v2，从初速度矢量v1的末端至末速度矢量v2的末端作一个矢量Δv，矢量Δv就等于速度的变化量． v1、v2及Δv的关系，如图5－5－1所示． 图5－5－1 2．在直线运动中，Δv与v的方向可以相同，也可以相反；在曲线运动中，v1、v2和Δv不在同一直线上，但Δv同样能用上述方法求得． 注意：任何一个矢量的变化量的求法都与Δv的求法类似． ω2r 圆心 思考感悟 匀速圆周运动的向心加速度是否变化？ 提示：向心加速度的方向时刻改变． 核心要点突破 一、向心加速度的推导 　如图5－5－2所示，物体从A点经时间Δt沿圆周匀速率运动到B点，转过的角度为Δθ，物体在B点的速度vB可以看成是它在A点的速度vA(vA＝vB＝v)和速度的变化量Δv的合速度，如图所示． 图5－5－2 二、对向心加速度的进一步理解 1．物理意义：描述速度方向改变的快慢． 2．方向：向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直．由于向心加速度始终与速度垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小，故向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢． 4．an与r的关系图象，如图5－5－3(a)(b)所示．由an－r图象可以看出：an与r成正比还是反比，要看是ω恒定还是v恒定． 图5－5－3 特别提醒：(1)由于向心加速度的方向时刻在变，所以匀速圆周运动是一种变加速运动； (2)向心加速度公式中，ω、v、a必须对应同一时刻； (3)在非匀速圆周运动中，加速度的两个分量：切向加速度改变速度大小，向心加速度改变速度方向． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 关于向心加速度的说法正确的是(　　) A．向心加速度越大，物体速率变化越快 B．向心加速度的大小与轨道半径成反比 C．向心加速度的方向始终与速度方向垂直 D．在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 课堂互动讲练 (2011年陕西师大附中高一考试)如图5－5－4是甲、乙两球做匀速圆周运动时，向心加速度随半径变化的图象，其中图线甲为一双曲线．由图象可以知道(　　) 对向心加速度公式的理解和应用 例1 图5－5－4 A．甲球运动时，线速度大小保持不变 B．甲球运动时，角速度大小保持不变 C．乙球运动时，线速度大小保持不变 D．乙球运动时，角速度大小保持不变 【思路点拨】　根据图象提供的曲线的性质建立起质点做匀速圆周运动的向心加速度a随半径r变化的函数关系，再根据这个函数关系，结合向心加速度的计算公式作出判断． 【答案】　AD 变式训练1　(2011年厦门高一检测)关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是 (　　) A．线速度大，加速度一定大 B．角速度大，加速度一定大 C．周期大，加速度一定大 D．加速度大，速度一定变化快 如图5－5－5所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径．已知r2＝2r1，