向心加速度学习.pptx

第1页/共45页第五章曲线运动第2页/共45页第五章第五节　向心加速度第3页/共45页重点难点突破4考点题型设计1学习目标定位5课堂情景切入26易错案例剖析知识自主梳理37课后强化作业第4页/共45页学习目标定位第5页/共45页*理解向心加速度的概念**掌握向心加速度的公式，能用公式进行有关计算*了解向心加速度公式的推导方法第6页/共45页课堂情景切入第7页/共45页我们知道做圆周运动的物体速度时刻变化，一定存在加速度，这一节我们就来探究做圆周运动物体的加速度与哪些因素有关。第8页/共45页知识自主梳理第9页/共45页圆周运动的实例分析 1.实例分析(1)地球绕太阳做近似的匀速圆周运动，地球受到_______的引力，方向由地球球心指向_______中心。(2)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速圆周运动，小球受到的力有重力、桌面的__________、细线的______，其中_______和_________在竖直方向上平衡，拉力总是指向_______。太阳太阳支持力拉力重力支持力圆心第10页/共45页2．结论猜测一切做匀速圆周运动的物体所受的合力及其加速度均指向__________。圆心第11页/共45页向心加速度 1.定义：做匀速圆周运动的物体，加速度指向_______，这个加速度称为向心加速度。2．公式：an＝________或an＝________3．方向：时刻指向圆心，始终与速度方向________，故它只改变速度的_______，而不改变速度的_______。4．物理意义：描述圆周运动__________改变快慢的物理量。圆心v2/rrω2垂直方向大小速度方向第12页/共45页重点难点突破第13页/共45页一、速度变化量1．速度变化量(1)速度变化量是指运动物体在一段时间内的末速度与初速度之差。(2)速度是矢量，速度的变化量Δv也是矢量，Δv＝v2－v1是矢量式，其运算满足平行四边形定则或三角形定则。第14页/共45页2．用矢量图表示速度变化量(1)同一直线上速度变化关系图如图所示。(2)不在同一条直线上的速度变化如图所示。第15页/共45页(3)在匀速圆周运动中，物体由A运动到B，其速度变化量Δv如图所示。第16页/共45页试证明做匀速圆周运动物体的加速度方向指向圆心。证明：如图所示，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。当Δt趋近于0时，Δθ也趋近于0，B点接近A点，Δv与vA垂直，指向圆心。所以做匀速圆周运动的物体，其加速度总是指向圆心，这个加速度称为向心加速度。 第17页/共45页二、对向心加速度的理解1．物理意义描述线速度改变的快慢，只改变线速度方向，不改变其大小。2．方向总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻改变。不论加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速运动。第18页/共45页特别提醒：(1)在匀速圆周运动中，物体的加速度就是向心加速度，方向一定指向圆心。(2)做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度；二是切向加速度，切向加速度改变速度大小。第19页/共45页第20页/共45页第21页/共45页4．加速度与半径的关系根据上面的讨论，加速度与半径的关系与物体的运动特点有关。若线速度一定，an与r成反比；若角速度(或周期、转速)一定，an与r成正比。如图所示。第22页/共45页特别提醒：(1)以上公式也适用于变速圆周运动中向心加速度的计算，但计算得到的只是沿径向的加速度，不包括沿切向的加速度。(2)不同的表达式中，an与同一物理量间有不同的关系，所以在讨论an与其中一个量的关系时，要根据不变量选择合适的公式讨论。第23页/共45页(温州市十校联合体12～13学年高一下学期期中联考)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。向心加速度随半径变化图像如图所示，可以知道(　)第24页/共45页A．A、B两点加速度关系满足甲图线B．A、B两点加速度关系满足乙图线C．B、C两点加速度关系满足甲图线D．B、C两点加速度关系满足乙图线答案：AD第25页/共45页考点题型设计第26页/共45页对向心加速度的理解 第27页/共45页答案：B点评：向心加速度是矢量，方向始终指向圆心。第28页/共45页答案：B第29页/共45页解析：向心加速度是矢量，且方向始终指向圆心，因此为变量，所以A错；匀速运动是匀速直线运动的简称，匀速圆周运动其实是匀速率圆周运动，存在向心加速度，B正确；向心加速度不改变速率，C错；只有匀速圆周运动加速度才时刻指向圆心，D错。第30页/共45页向心加速度的计算 第31页/共45页第32页/共45页答案：aS＝4m/s2　aQ