5.6向心加速度.ppt

2、一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍，当前进且不打滑时，前轮边缘上某点A的线速度与后轮边缘上某点B的线速度之比VA：VB=________， 角速度之比ωA：ωB=_________， 向心加速度之比aA：aB=_________。 1 、科学方法： （1）发现物理规律的基本方法：以观察实验为基础，分析、综合的方法； （2）实验方法：研究物理问题的重要方法之一——控制因素（变量）法。 2、 知识整合： 圆周运动 匀速圆 周运动 匀速圆 周运动 圆周运动 向心力 （向心加速度） * 5.6 向心加速度 问题：1.什么是匀速圆周运动?“匀速”的含 义是什么？ 2、匀速圆周运动有加速度吗？ 讨论：物体所受的外力沿什么方向？ 加速度又怎样呢？ 匀速圆周运动是变加速曲线运动 变加速曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 地球公转 地球围绕太阳转 (1)左上图中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向? (2)右上图中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向? 地球受力沿什么方向？ 小球所受合力沿什么方向？ 这些物体为什么会做圆周运动？ 学生小实验： 拉住绳子一端，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动 观察并思考： 1、小球受到哪些力作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？ G FN F 小球受力分析： O FN与G相抵消，所以合力为F O F F F V V V O 小球受力分析： 结论：合外力指向圆心，与速度V垂直,只改变速度的方向。 2、我们这节课讨论向心加速度，为什么这里却在讨论物体受力情况？ 由牛顿第二定律知，知道了合外力就可以推出加速度，那么物体的加速度也指向圆心 3、“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”吗? 下面我们要从加速度的定义a= △ v/△t进行讨论 一、速度的变化量 1、如果初速度v1和末速度v2在同一方向上，如何表示速度的变化量△v? △v是矢量还是标量？ 甲 △V （1）v1 V2 （如图甲） v1 v2 乙 V1 △V V2 （2） v1 v2 （如图乙） 2、如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量△v? V1 △V V2 速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2的关系：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v2，从初速度矢量v1的末端作一个矢量△v至末速度矢量v2的末端，矢量△v就等于速度的变化量。 速度的变化量 探究：设质点沿半径为r的圆周运动，某时刻位于A点，速度为VA，经过时间后位于B点，速度为VB，质点速度的变化量沿什么方向？ 在△t→0时 的极限值就是A点的瞬时加速度， 因为加速度的方向与△v方向相同，于是可知A点 瞬时加速度与A点瞬时速度垂直，指向圆心。 t取值越小时，θ越小，越接近于0；α越大，越接 近于90°，当△t→0时，α=90°，△v与VA 垂直。 探究向心加速度大小及方向 A B 瞬时加速度是△t→0时平均加速度的极限值 α A B θ θ VA VB 当t→0时， 有t→0时 又因为 有 所以 A B α A B θ θ VA VB 思考： 1、 VA 、VB的长度是否一样？ 2、VA平移时注意什么？ 3、△v/△t表示什么？ 4、△v与圆的半径平行吗？在什么条件下，△v与圆的半径平行？ 结论：当△t很小很小时，△v指向圆心 向心加速度 【定义】：做匀速圆周运动物体的加速度 由于指向圆心，又叫做向心加 速度。 【公式】： 【单位】：m/s2 【方向】：指向圆心 【物理意义】：是用来描述物体做圆周运 动的线速度方向变化快慢 的物理量。 【问题】：匀速圆周运动是匀变速运动吗？ 【牢记】：匀变速圆周运动是非匀变速 曲线运动。 思考：从公式a=v2/r看,向心加速度与圆周运动的半径成反比；从公式a=rw2看，向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？ 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的 半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C。其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点适用于“向心加速度与半径 成反比”？ A RA B C RB RC 三、课堂练习 1、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 B.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