于涛高中物理人教版《必修2》55向心加速度

,向心加速度,公主岭市第一中学,高一物理组：于涛,教学目标,知识与技能1理解速度变化量和向心加速度的概念2能够运用向心加速度公式求解有关问题、过程与方法.3.体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法，教师启发、引导学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果,情感与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质通过教师的引导让学生体会成功的喜悦教学重点理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式教学难点向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用教学方法讲授、探究、讨论、练习教具准备多媒体辅助教学设备等,提问：什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么？,讨论：那么物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？,匀速圆周运动是变速曲线运动,变速曲线运动,运动状态改变,一定受到外力,一定存在加速度,轻绳拴一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。,看一看,FN与G平衡，合力为F,O,O,做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心。,2、我们这节课讨论向心加速度，而这里却在讨论物体受力情况，这不是“南辕北辙”了吗？,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?,分析生活中圆周运动例子：,1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度,3、物理意义：描述速度方向变化的快慢,2、方向：始终指向圆心,4、说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动,指向圆心,一.向心加速度,设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v，轨迹半径为r。经过时间t，物体从A点运动到B点。尝试用v、r写出向心加速度的推导过程。,vA、vB、v组成的三角形与ABO相似,=r2=v,5.向心加速度的表达式,向心加速度的表达式：,v不变时，an与r成反比,不变时，an与r成正比,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”?做出解释。,分析：A、B两点所在轮子用同一根铁链相连，线速度v大小相等，适用于“向心加速度与半径成反比”；B、C两点围绕同一个轴心转动，角速度相等，适用于“向心加速度与半径成正比”。,生活实例应用,1、向心加速度的大小尽管不变，但向心加速度的方向在时刻变化，因此向心加速度也是变化的。,3、向心加速度的两种表达式的物理意义，在利用这两个公式比较两个作匀速圆周运动的质点的向心加速度大小时，应表达为：当线速度v相等时，向心加速度的大小与半径r成反比；当角速度相等时，向心加速度的大小an与半径r成正比。,2、向心加速度反映的是匀速圆周运动的速度方向时刻改变。(因为其速度大小是不变的),上海在北纬31，求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大？（设地球半径R=6400km，COS31=0.86）,A,O,R,r,分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周轨迹、圆心及半径。,解：物体随地球自转的角速度=2/T,O,圆周半径r=Rcos31,a=2r=Rcos31(2/T)2,代入数据可得a=2.910-2m/s2,在同一条直线上：V=V2-V1,准备知识：速度变化量的求解方法,V1,V2,V？,V1,V2,V？,V1,V2,V？,不在同一条直线上,二.速度的变化量,1、沿直线向右加速运动的物体，原来速度是5m/s，经过一段时间后，速度增大为8m/s，求这段时间内物体速度的变化量？,2、如果物体的速度由向右的5m/s减小到3m/s，其速度的变化量又如何？,V,V1,V2,V1,V2,求速度变化量的方法,从同一点作出物体在一段时间内的始末两个速度矢量v1和v2，做一个从初速度矢量v1的末端指向末速度矢量v2的末端的矢量，所作的矢量v就等于速度的变化量。,探究：设质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，某时刻位于A点，速度为VA，经过一段时间后位于B点，速度为VB，质点速度的变化量沿什么方向？,V,V,V,当减小时，增大当趋向于时，趋向于,课堂小结,向心加速度：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动.速度的变化量：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.,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，向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化,A,2.关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是()A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小,BD,3.使转台以角速度匀速