向心加速度优质课件

1、圆周运动圆周运动复复 习习 提提 问问 v什么是匀速圆周运动什么是匀速圆周运动? ?v“匀速匀速”的含义是什么？的含义是什么？那么做匀速圆周运动的物体的加那么做匀速圆周运动的物体的加速度有什么样的特点呢速度有什么样的特点呢? ?它的它的方向方向是什么呢是什么呢? ?大小大小如何计算如何计算? ?匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速变速运动运动变速运动变速运动运动状态改变运动状态改变一定存在一定存在加速度加速度一一 加速度的方向加速度的方向探究方案探究方案1: 加速度的方向和合力的方向相同加速度的方向和合力的方向相同(牛顿第牛顿第二定律二定律) 例析例析1 地球绕太阳做地球绕太阳做(近似的近似的)匀

2、速圆周匀速圆周 运动。运动。 结论：物体受到的合力指向圆心结论：物体受到的合力指向圆心小球受哪些力？合外力有何特点？小球受哪些力？合外力有何特点？想一想想一想轻绳栓一小球轻绳栓一小球, ,在光滑水平在光滑水平面做匀速圆周运动。面做匀速圆周运动。 例析例析2.看一看看一看OGFNF小球受力分析：小球受力分析： OF FN N与与G G相抵消，所以合力为相抵消，所以合力为F FOFFFO 小球受力分析小球受力分析 结论：结论： 做匀速圆运动的小球做匀速圆运动的小球所所受合力指向圆心受合力指向圆心 做匀速圆周运动的做匀速圆周运动的物体合外力方向指物体合外力方向指向圆心所以加速度向圆心所以加速度总是指

3、向圆心总是指向圆心用矢量图表示速度变化量用矢量图表示速度变化量(1)作法：作法： 从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量矢量V1和和V2，从初速度矢量，从初速度矢量Vl的末端作一个矢量的末端作一个矢量V至末速度矢量至末速度矢量V2的末端，所作的矢量的末端，所作的矢量V就等于速就等于速度的变化量度的变化量 (2)直线运动中的速度变化量：直线运动中的速度变化量：V1V2 V图4甲图4乙V1V2 V 探究方案探究方案2:(3)曲线运动中的速度变化量： AV1BV2V2V1V v 圆周运动速度的变化量圆周运动速度的变化量在在A A、B B两点画速度矢量两点

4、画速度矢量V VA A和和V VB B是，要注意什么？是，要注意什么？将将V VA A的起点移到的起点移到B B点时要注意什么？点时要注意什么？如何画出质点由如何画出质点由A A点运动到点运动到B B点时速度的变化量点时速度的变化量V V？ V/ V/ t t表示的意义是什么？表示的意义是什么？ V V与圆的半径平行吗？在什么条件下，与圆的半径平行吗？在什么条件下， V V与圆的与圆的半径平行？半径平行？ (三三)向心加速度向心加速度 1定义：做圆周运动的物体，加速度指向圆心叫做向心加速度。 2.方向：始终指向圆心 3作用：作用：只改变速度的方向不改变速度的只改变速度的方向不改变速度的大小大小

5、 3探究向心加速度的大小的表达式 组成的矢量三角形相似. 用表示表示A A和和B B的大小的大小, , 表示表示弦弦AB AB 的长度的长度, ,则有则有rvlvrlvv或rvtltvvrvtrtvan、与BAOABlrlrv 问题： 从公式 看，向心加速度与半径成反比；从公式 看，向心加速度与半径成正比这两个结论是否矛盾?rvan22ran角速度、线速度关系周期表达形式角速度表达形式线速度表达形式 4 2222vaTrararvannnn4.4.向心加速度公式向心加速度公式 小结小结 1、向心加速度、向心加速度：向心加速度是由向心力产生的加速度，：向心加速度是由向心力产生的加速度，向心加速度

6、是矢量。向心加速度是矢量。 2、向心加速度的方向：指向圆心。、向心加速度的方向：指向圆心。 3、向心加速度的大小：、向心加速度的大小：a=v2/r=w2r 由由a= v2/r 知，做匀速圆周运动的物体，其线速度大小知，做匀速圆周运动的物体，其线速度大小一定时，向心加速度与半径成反比；由一定时，向心加速度与半径成反比；由a=w2r 知，做匀知，做匀速圆周运动的物体，角速度一定时，向心加速度与半径速圆周运动的物体，角速度一定时，向心加速度与半径成正比成正比。 向心加速度的方向时刻改变，是个变量。向心加速度的方向时刻改变，是个变量。v练习1、一物体在水平面内沿半径 R=20 cm的圆形轨道做匀速圆周

7、运动，线速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度为_m/s2，它的角速度为_ rad/s，它的周期为_s0.2122、已知某骑自行车的人，1.0min蹬了10圈。车轮与脚蹬轮盘转数之比为3：1。求车轮转动的线速度的大小和加速度大小(车轮半径为1.0m) 解：车轮在1.0min内转过的圈数为30圈，即车轮的转速为：n=30/60=0.5r/s车轮的角速度： =rad/sn22ranrv 车轮的线速度： =m/s车轮的加速度： =12 =2 m/s2 如图所示，为如图所示，为A A、B B两质点做匀速圆周运动的两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像其中向心加速度随半径变化的图像其中A A为双曲为双曲线的一个分支、由图可知线的一个分支、由图可知( )( )A AA A物体运动的线速度大小不变物体运动的线速度大小不变B BA A物体运动的角速度大小不变物体运动的角速度大小不变C CB B物体运动的角速度大小不变物体运动的角速度大小不变D DB B物体运动的线速度大小不变物体运动的线速度大小不变 ACv长为0.2米的绳子一端系着一质量为1千克的木块在光滑水平面上绕绳子的另一端O以2m/s的速度作匀速圆周运动，求；1）物体的加速度2)若增加转速，木块的加速度和所受的拉力如何变化？已