高一物理第五章第六節(jié)向心加速度人教版必修二

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1、復(fù)習(xí)1 1、圓周運(yùn)動的概念圓周運(yùn)動的概念3 3、勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)及性質(zhì)勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)及性質(zhì)2 2、描述圓周運(yùn)動的幾個物理量及其關(guān)系描述圓周運(yùn)動的幾個物理量及其關(guān)系4 4、兩個重要的結(jié)論兩個重要的結(jié)論v =T2r=T2v = rv =tl=tn = = f = =T1(1)、線速度大小不變、線速度大小不變,方向時刻變化方向時刻變化,是是變速變速運(yùn)動運(yùn)動(2)、速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變、速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變2）同一傳動裝置中各輪邊緣上線速度相等）同一傳動裝置中各輪邊緣上線速度相等1）同軸轉(zhuǎn)動輪上各點(diǎn)的角速度相等）同軸轉(zhuǎn)動輪上各點(diǎn)的角速度相等第六節(jié)第六節(jié) 向心加速度

2、向心加速度長為長為l的細(xì)線一端連著質(zhì)量的細(xì)線一端連著質(zhì)量為為m的小球，另一端固定在水平面上的的小球，另一端固定在水平面上的O點(diǎn)，小球以速度點(diǎn)，小球以速度v0 0作半徑為作半徑為l的勻速的勻速圓周圓周運(yùn)動時，求小球在運(yùn)動時，求小球在t時間內(nèi)的加速度時間內(nèi)的加速度?0v/ms-11 2 3 4 5 6 7 8-1-2-3-4-5-6-7-80v/ms-1102030-100v/ms-1102030-10v=10m/sv=15m/sv=16m/s“直線運(yùn)動的速度變化直線運(yùn)動的速度變化v”速度的改變量（變化量）速度的改變量（變化量）v:0vvvt（矢量式）（矢量式） 在直線運(yùn)動的中求解是在直線運(yùn)動的中

3、求解是以初速度以初速度v0的方的方向?yàn)檎较蛳驗(yàn)檎较?，?dāng)，當(dāng)vt的方向與正方向的方向與正方向相同相同時時取取正正，相反相反則取則取負(fù)負(fù)，計(jì)算所得，計(jì)算所得v為為正正，表，表示示v的方向與正方向的方向與正方向相同相同， v為為負(fù)負(fù)表示表示v的方向與正方向的方向與正方向相反相反。 加速直線運(yùn)動中加速直線運(yùn)動中速度變化量速度變化量的方向與的方向與初速度初速度方向方向相同相同，在減速直線運(yùn)動中，在減速直線運(yùn)動中速度速度變化量變化量的方向與的方向與初速度初速度方向方向相反相反。“平拋運(yùn)動的速度變化平拋運(yùn)動的速度變化v”以平拋運(yùn)動為例提出問題：用速度矢量圖表示以平拋運(yùn)動為例提出問題：用速度矢量圖表示和計(jì)

4、算和計(jì)算“以以10m/s的初速度拋出小球后在第的初速度拋出小球后在第1s內(nèi)、前內(nèi)、前2s內(nèi)、第內(nèi)、第2s內(nèi)的速度變化量。內(nèi)的速度變化量。v0v1 v1v0v2 v2v0v2 vv1v0v0v1 v1yv2第第1s末末第第2s末末v0v0v1vv2v2vtv0vvtv0v對任意兩個速度矢量求差：對任意兩個速度矢量求差：0vvvt-v0v0 v1 v2 v3 v4圓周運(yùn)動不同時段內(nèi)的速度變化圓周運(yùn)動不同時段內(nèi)的速度變化v：若若時間間隔逐漸減小到幾乎為零。時間間隔逐漸減小到幾乎為零。設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r 的圓做勻速圓周運(yùn)動，某時刻位的圓做勻速圓周運(yùn)動，某時刻位于于A點(diǎn)，速度為點(diǎn)，速度為vA

5、 ，經(jīng)過時間，經(jīng)過時間t 后位于后位于B點(diǎn)，速點(diǎn)，速度為度為vB 。勻速圓周運(yùn)動的加速度方向vAvOABvBvAvBvBvAvBvBvAvAvvBv0.作勻速園周運(yùn)動作勻速園周運(yùn)動的物體的加速度的物體的加速度方向與速度方向方向與速度方向垂直垂直加速度方向加速度方向是變化的是變化的加速度方向總指向圓心！加速度方向總指向圓心！aaaaa提問：什么是勻速圓周運(yùn)動提問：什么是勻速圓周運(yùn)動? ?“勻速勻速”的含義是什么？的含義是什么？討論：那么物體所受的討論：那么物體所受的外力外力沿什么方向？沿什么方向？加速度加速度又怎樣呢？又怎樣呢？勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動是是變速變速運(yùn)動運(yùn)動變速運(yùn)動變速運(yùn)動運(yùn)動狀態(tài)

6、改變運(yùn)動狀態(tài)改變一定受到一定受到外力外力一定存在一定存在加速度加速度運(yùn)動與力的關(guān)系角度分析勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)動與力的關(guān)系角度分析勻速圓周運(yùn)動的加速度加速度（1）圖中的地球受到什么力的作用）圖中的地球受到什么力的作用?這個力可能沿什么方向這個力可能沿什么方向?（2）圖中的小球受到幾個力的作用）圖中的小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向這幾個力的合力沿什么方向?觀察：桌上鏈球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動觀察：桌上鏈球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動提出問題：是什么力改變小球的速度方向？提出問題：是什么力改變小球的速度方向？觀察：觀察：在轉(zhuǎn)動的過程中，突然放手，小球會做什么在轉(zhuǎn)動的過程中，突然放手，小球

7、會做什么運(yùn)動？運(yùn)動？提出問題：下列圖中是什么力改變物體的速度方向提出問題：下列圖中是什么力改變物體的速度方向從速度變化的方向；從勻速圓周運(yùn)動的受力特從速度變化的方向；從勻速圓周運(yùn)動的受力特點(diǎn)均右看出：勻速圓周運(yùn)動的物體的加速度方點(diǎn)均右看出：勻速圓周運(yùn)動的物體的加速度方向總指向圓心！向總指向圓心！取極短時間取極短時間t推導(dǎo)：推導(dǎo)：OBAvAvBvAv 設(shè)做勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)的線速度的大設(shè)做勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)的線速度的大小為小為v ，軌跡半徑為，軌跡半徑為r。試畫出經(jīng)過時間極。試畫出經(jīng)過時間極短時間短時間t，質(zhì)點(diǎn)從，質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中點(diǎn)過程中的速度變化的矢量圖。的速度變化的矢量圖。

8、OBAvAvBvAvvA、vB、v 組成的三角形與組成的三角形與ABO相似相似 = =ABvvr v = =ABvr an = = = = ABvrvtt當(dāng)當(dāng)t 很小很小時，很小很小時，AB= =AB= =l = = = = = vABlttABt an = = v = =vrv2r= = r2 = = v 設(shè)做勻速圓周運(yùn)動的物體的線速度的大小設(shè)做勻速圓周運(yùn)動的物體的線速度的大小為為v ，軌跡半徑為，軌跡半徑為r。經(jīng)過時間極短時間。經(jīng)過時間極短時間t，物，物體從體從A點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)。嘗試用點(diǎn)。嘗試用v 、r 寫出向心加速寫出向心加速度的表達(dá)式。度的表達(dá)式。向心加速度1 1、定義：定義：4

9、 4、物理意義：物理意義：2 2、符號：符號：an3 3、方向：方向：始終指向圓心始終指向圓心5 5、說明：說明：勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動加速度加速度的大小不變，的大小不變，方向時刻改變方向時刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動不是勻變，所以勻速圓周運(yùn)動不是勻變速運(yùn)動，速運(yùn)動，是變加速運(yùn)動是變加速運(yùn)動指向圓心指向圓心向心加速度的表達(dá)式：向心加速度的表達(dá)式：an = = van = = r 42T 2an = = 42 f 2r 思考：思考：從公式從公式 看，向心加速度與半徑成反比；看，向心加速度與半徑成反比；從公式從公式 看，向心加速度與半徑成正比；看，向心加速度與半徑成正比；這兩個結(jié)論是否矛盾？這兩個結(jié)論是否矛盾？an = = v2ran = = r2v不變時，不變時，an與與r 成反比成反比不變時，不變時，an與與r 成正比成正比向心加速度的表達(dá)式2rrvan2an = = v2ran = = r21.定義定義:2.意義意義:描述速度方向變化的快慢描述速度方向變化的快慢3.大小大小:4.方向方向:始終指向圓心始終指向圓心(時刻改變時刻改變)勻速圓周運(yùn)動是變加速運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動是變加速運(yùn)動