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1、物理物理必修必修2 2（人教版）（人教版）第五章曲線運(yùn)動(dòng)第五章曲線運(yùn)動(dòng)第五節(jié)向心加速度第五節(jié)向心加速度 欄目鏈接欄目鏈接情情 景景切切 入入輪滑輪滑(Roller Skating)，又稱滾軸溜冰、滑旱冰又稱滾軸溜冰、滑旱冰，是是穿著帶滾輪的特制鞋在堅(jiān)硬的場地上滑行的穿著帶滾輪的特制鞋在堅(jiān)硬的場地上滑行的運(yùn)動(dòng)今日多數(shù)的滾軸溜冰者主要都使用直排輪運(yùn)動(dòng)今日多數(shù)的滾軸溜冰者主要都使用直排輪，又稱刷刷、又稱刷刷、66.1995年年，ESPN第一屆極限運(yùn)動(dòng)更把特技第一屆極限運(yùn)動(dòng)更把特技單排輪滑運(yùn)動(dòng)單排輪滑運(yùn)動(dòng)(Aggressive Inline Skate)推向了全世界！推向了全世界！特技單排輪滑運(yùn)動(dòng)起源
2、于美國特技單排輪滑運(yùn)動(dòng)起源于美國，其特技鞋也不同于普通其特技鞋也不同于普通單排輪滑單排輪滑，是在單排輪滑附加了許多配件是在單排輪滑附加了許多配件，最終使單排最終使單排輪滑更好玩輪滑更好玩，更刺激更刺激 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接課課 標(biāo)標(biāo)點(diǎn)點(diǎn) 擊擊 欄目鏈接欄目鏈接1理解速度變化量是矢量，會(huì)確定其大小、方向理解速度變化量是矢量，會(huì)確定其大小、方向2理解向心加速度的概念理解向心加速度的概念3掌握向心加速度公式及有關(guān)計(jì)算掌握向心加速度公式及有關(guān)計(jì)算 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接課課 前前導(dǎo)導(dǎo) 讀讀1速度變化量速度變化量(1)定義：運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的定義：運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的
3、_與與_之差之差(2)表達(dá)式：表達(dá)式：v_2向心加速度向心加速度(1)定義：任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向都定義：任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向都指向指向_，這個(gè)加速度叫做向心加速度，這個(gè)加速度叫做向心加速度 欄目鏈接欄目鏈接末速度末速度初速度初速度v末末v初初圓心圓心課課 前前導(dǎo)導(dǎo) 讀讀 (2)方向：向心加速度的方向總是沿著半徑指向圓心，方向：向心加速度的方向總是沿著半徑指向圓心，跟該點(diǎn)的線速度方向跟該點(diǎn)的線速度方向_向心加速度的方向時(shí)刻在向心加速度的方向時(shí)刻在改變改變(3)大?。捍笮。篴n_根據(jù)根據(jù)vr可得可得an_(4)物理意義：向心加速度是描述線速度物理意義：向心加速度是描
4、述線速度_改變快改變快慢的物理量向心加速度是由于線速度的方向改變而產(chǎn)生慢的物理量向心加速度是由于線速度的方向改變而產(chǎn)生的，因此線速度的方向變化的快慢決定了向心加速度的大的，因此線速度的方向變化的快慢決定了向心加速度的大小小 欄目鏈接欄目鏈接垂直垂直2r方向方向課課 前前導(dǎo)導(dǎo) 讀讀 3非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度并不指向圓心，做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度并不指向圓心，而是與半徑有一個(gè)夾角，我們可以把加速度而是與半徑有一個(gè)夾角，我們可以把加速度a分解為沿分解為沿_方向的方向的an和沿和沿_方向的方向的at，如圖所示，如圖所示，則則an描述速度描述速度
5、_改變的快慢，改變的快慢，at描述速度描述速度_改變的快慢，其中改變的快慢，其中an就是向心加速度就是向心加速度 欄目鏈接欄目鏈接半徑半徑切線切線方向方向大小大小 欄目鏈接欄目鏈接問問 題題探探 究究問題一怎樣認(rèn)識向心加速度的方向和大??？問題一怎樣認(rèn)識向心加速度的方向和大?。?欄目鏈接欄目鏈接1向心加速度的推導(dǎo)向心加速度的推導(dǎo)(1)情景設(shè)置情景設(shè)置我們可以先把有關(guān)速度矢量我們可以先把有關(guān)速度矢量vA和和vB畫成圖甲所示，圖畫成圖甲所示，圖中中vA、vB分別表示做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在分別表示做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在A、B兩點(diǎn)時(shí)兩點(diǎn)時(shí)的速度作出圖乙所示的平行四邊形，這個(gè)平行四邊形可的速度作出圖乙所示
6、的平行四邊形，這個(gè)平行四邊形可理解為將速度理解為將速度vA和速度的變化量和速度的變化量v合成得到合成得到vB.它也能用它也能用圖丙所示的三角形法則來表示，同樣可以看成圖丙所示的三角形法則來表示，同樣可以看成vA與與v合合成得到成得到vB.這就是說從這就是說從vA變到變到vB，發(fā)生了，發(fā)生了v的變化，從而的變化，從而求出速度矢量的改變量求出速度矢量的改變量vvBvA.問問 題題探探 究究 欄目鏈接欄目鏈接問問 題題探探 究究 欄目鏈接欄目鏈接2向心加速度的方向：總是沿著半徑指向圓心，即向心加速度的方向：總是沿著半徑指向圓心，即方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直由于向心加速度始終與速度垂方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直
7、由于向心加速度始終與速度垂直，故向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，直，故向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，向心加速度的大小只表示速度方向改變的快慢向心加速度的大小只表示速度方向改變的快慢名師提示名師提示：(1)向心加速度是矢量向心加速度是矢量，方向總指向圓心，方向總指向圓心，始終與線速度方向垂直，故向心加速度只改變線速度的方始終與線速度方向垂直，故向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小向，不改變線速度的大小向心加速度的大小表示線速度向心加速度的大小表示線速度方向改變的快慢方向改變的快慢(2)向心加速度的公式適用于所有圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速向心加速度的公式適用于所有
8、圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的計(jì)算度的計(jì)算問問 題題探探 究究 欄目鏈接欄目鏈接u嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用1如圖所示，細(xì)繩的一端固定，另一端系小球，如圖所示，細(xì)繩的一端固定，另一端系小球，讓小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球運(yùn)讓小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)到動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度方向，下列圖中可能的是點(diǎn)時(shí)的加速度方向，下列圖中可能的是() B答案：答案：知知 識識解解 惑惑問題二向心加速度的大小與半徑是怎樣的問題二向心加速度的大小與半徑是怎樣的關(guān)系？向心加速度就是合加速度嗎？關(guān)系？向心加速度就是合加速度嗎？ 欄目鏈接欄目鏈接知知 識識解解 惑惑 欄目鏈接欄目鏈接知知 識識解解 惑惑 欄目
9、鏈接欄目鏈接問問 題題探探 究究2關(guān)于向心加速度的說法正確的是關(guān)于向心加速度的說法正確的是()A向心加速度越大，物體速率變化越快向心加速度越大，物體速率變化越快B向心加速度的大小與軌道半徑成反比向心加速度的大小與軌道半徑成反比C向心加速度的方向始終與速度方向垂直向心加速度的方向始終與速度方向垂直D在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度是恒量在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度是恒量u嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用 C答案：答案： 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接知知 識識解解 惑惑題型題型1 1 向心加速度的理解向心加速度的理解例例1 (雙選雙選)如圖所示，為如圖所示，為A、B兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨
10、半徑變化的圖象，其中運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變化的圖象，其中A為雙曲線為雙曲線的一個(gè)分支，由圖可知的一個(gè)分支，由圖可知()AA物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變BA物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變CB物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變DB物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變 欄目鏈接欄目鏈接知知 識識解解 惑惑解析：解析： 欄目鏈接欄目鏈接答案：答案：AC知知 識識解解 惑惑名師歸納名師歸納：在利用圖象解決物理問題時(shí)在利用圖象解決物理問題時(shí)，要注要注意充分挖掘圖象中所攜帶的信息意充分挖掘圖象中所攜帶的信息，如：一個(gè)量隨另如：一個(gè)量隨另一個(gè)量
11、如何變化；變化的確切數(shù)量關(guān)系；斜率多大一個(gè)量如何變化；變化的確切數(shù)量關(guān)系；斜率多大，其物理意義是什么；截距、面積各有什么意義其物理意義是什么；截距、面積各有什么意義等同時(shí)還要注意把物理圖象和具體的物理情景結(jié)等同時(shí)還要注意把物理圖象和具體的物理情景結(jié)合起來考慮應(yīng)該選取哪一個(gè)規(guī)律或公式解決問題合起來考慮應(yīng)該選取哪一個(gè)規(guī)律或公式解決問題 欄目鏈接欄目鏈接知知 識識解解 惑惑u變式應(yīng)用變式應(yīng)用 欄目鏈接欄目鏈接答案：答案：B知知 識識解解 惑惑 欄目鏈接欄目鏈接題型題型2 2 向心加速度的計(jì)算向心加速度的計(jì)算知知 識識解解 惑惑解析：解析： 欄目鏈接欄目鏈接知知 識識解解 惑惑 欄目鏈接欄目鏈接答案：
12、答案： aS0.04 m/s2aQ0.24 m/s2知知 識識解解 惑惑u變式應(yīng)用變式應(yīng)用2飛行員在做千斤斗或大盤旋等機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，經(jīng)飛行員在做千斤斗或大盤旋等機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)黑視飛行員要適應(yīng)這種情況，必須進(jìn)行嚴(yán)格的常會(huì)出現(xiàn)黑視飛行員要適應(yīng)這種情況，必須進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練如圖所示，就是對飛行員進(jìn)行訓(xùn)練的一種儀器飛訓(xùn)練如圖所示，就是對飛行員進(jìn)行訓(xùn)練的一種儀器飛行員坐在一個(gè)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的艙的內(nèi)邊緣，行員坐在一個(gè)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的艙的內(nèi)邊緣，要使飛行員的加速度要使飛行員的加速度a6g，則角速度需為多少？，則角速度需為多少？(已知已知R20 m，g取取10 m/s2) 欄目鏈接欄目鏈接知知 識識解解 惑惑解析：解析： 欄目鏈接欄目鏈接答案：答案：
高中物理 第五節(jié) 向心加速度課件 新人教版必修2
