物理必修2第五章曲线运动.ppt

目　　录 第五单元　曲线运动 　课时1　曲 线 运 动 　课时2　质点在平面内的运动 　课时3　抛体运动的规律 　课时4　实验：研究平抛运动 　课时5　圆周运动 　课时6　向心加速度 　课时7　向心力 　课时8　生活中的圆周运动 　课时9　《曲线运动》小结 第六单元　万有引力与航天 　课时10　行星的运动 　课时11　太阳与行星间的引力 　课时12　万有引力定律 　课时13　万有引力理论的成就 　课时14　宇宙航行 　课时15　经典力学的局限性 　课时16　《万有引力与航天》小结 第七单元　机械能守恒定律 　课时17　追寻守恒量 　课时18　功 　课时19　功率 　课时20　重力势能 　课时21　探究弹性势能的表达式 　课时22　实验：探究功与速度变化的关系 　课时23　动能和动能定理 　课时24　机械能守恒定律 　课时25　实验：验证机械能守恒定律 　课时26　能量守恒定律与能源 　课时27　《机械能守恒定律》小结 　　互动平台 　　育才老师与细心同学关于“向心加速度公式的推证”的对话 　　细心：老师，现在我能用“化曲为直”的方法来推导向心加速度公式了． 　　育才：好啊！说说你的想法． 　　细心：如图6－8所示，质点沿半径为R的圆周做匀速圆周运动，线速度大小为v．设经时间t，质点由A点沿圆周运动到B点的位移AB，可视为沿A点切线方向做匀速直线运动的位移AC，与沿半径OB方向做匀加速直线运动的位移CB的矢量和．由于位移矢量△ABC与△DAC相似，故对应边的比例关系为： 　　 图6－8 　　AC2＝CB·CD＝CB(CB＋2R) 　　当Δt→0时，CB?2R，CB＋2R≈2R 　　则有：AC2＝CB·2R 　　又由运动学规律有：AC＝vΔt，CB＝ aΔt2 　　则(vΔt)2＝ aΔt2·2R 　　推出质点加速度的大小a＝ ． 　　育才：很好！还有其他思路吗？ 　　细心：我想不出来了． 　　育才：我再介绍一种方法给你．如图6－9所示，由速度矢量三角形与△AOB相似，从对应边的比例关系可求得Δv ＝ ． 　　 图6－9 　　根据加速度和线速度的定义，质点加速度的大小为： 　　a＝ 　　＝ ． 　　粗心同学与细心同学关于“a与r的关系”的对话 　　粗心：从公式a＝ 看，a与r成反比；从公式a＝rω2 看，a 与r成正比，这是否矛盾？a与r究竟是何关系？ 　　细心：向心加速度与半径成正比还是成反比，要看条件才能确定，公式中的三个量，只有当其中一个量确定时，才 能讨论另外两个量的比例关系．对于公式a＝ ，当线速度v 一定时，a与r成反比；对于公式a＝rω2，当角速度ω一定时，a与r成正比，所以并不矛盾． 　　粗心： 噢！原来如此． 　　互动训练 　　1．A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30 r/min，B的转速为15 r/min．则两球的向心加速度之比为(　　) 　　A．1∶1 B．2∶1 C．4∶1 D．8∶1 　　解析　a＝ω2r 　　故aA∶aB＝ ×2＝4∶1． 　　答案　C 　　2．地球在自转的过程中，站在赤道上的人A和站在北纬45°位置的人B，随地球一起转动，A和B随地球转动的角速度之比为________，A和B随地球转动的线速度之比为________，A、B的向心加速度之比为________． 　　解析　地球上各处静止的人(物)绕地轴的转动角速度相 等，又A的绕行半径rA＝R,B的绕行半径rB＝R·sin 45°＝ R 　　故有：ωA∶ωB＝1∶1 　　vA∶vB＝ωArA∶ωBrB＝ ∶1 　　aA∶aB＝ωrA∶ωrB＝ ∶1． 　　答案　1∶1　 ∶1　 ∶1 　　3．物体以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆形轨道运动，当物体从A运动到B时，物体相对圆心转过的角度为90°，在这一过程中，试求： 　　(1)物体位移的大小． 　　(2)物体通过的路程． 　　(3)物体运动的向心加速度的大小． 　　解析 (1)物体的位移等于弦AB的长度s＝ R＝60 m． 　　(2)物体的路程等于对应的路程s′＝ R＝30π m． 　　(3)向心加速度a＝ ＝15 m/s2． 　　答案　(1)60 m　(2)30π m　(3)15 m/s2 课时7　向　心　力 　　课前导航 　　我们曾经看过杂技演员表演的水流星节目(如图7－1所示)