2020年高中物理《向心加速度》学案人教版必修2

1、向心加速度（学案）一、 学习目标1.知道匀速圆周运动是变速运动，存在加速度。2.理解匀速圆周运动的加速度指向圆心，所以又叫做向心加速度。3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式4.能够运用向心加速度公式求解有关问题二、 课前预习1、 匀速圆周运动的特点：线速度： _ ;角速度。_（_“存在”或“不存在”）加速度。2、 向心加速度_ ，公式_ ，单位_，方向_。物理意义。3、 匀速圆周运动是匀变速曲线运动吗？ _ 。三、 经典例题例1、如下图，物体沿顺时针方向做匀速圆周运动，角速度3=nrad/s，半径R=1m1s这3内的速度变化量;例2、一物体做平抛运动的初速度为10m/s，则1秒末物体速度

2、多大？2秒末速度多大？1秒末至2秒末这段时间内速度变化量是多大？加速度是多大?0时刻物体处于A点,s3后物体第一次到达B点，求(1)内的平均加速度AV22例3、从公式a看，向心加速度与圆周运动的半径成反比？从公式a R看,R向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？请从以下两个角度来讨论这个 问题。1在y=kx这个关系式中，说y与x成正比，前提是什么？2自行车的大车轮，小车轮，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”？A.向心加速度越大，物体速率变化越快B.向心加速度大小与轨

3、道半径成反比。C.向心加速度方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的例5、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（BD）A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴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四、巩固练习例4、说法正确的是（）1、一小球被一细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度为a,B.小球在时间t内通过的路程为s=taRC.小球做匀速圆周运动的周期T=D.小球在时间t内可能发生的最大位移为2R2、关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是

4、（）A.在赤道上向心加速度最大B.在两极向心加速度最大C.在地球上各处，向心加速度一样大D.随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐减小3、如图所示，A B两轮同绕轴0转动，A和C两轮用皮带传动，A、B、C三轮的半 径之比为2:3:3，a、b、c为三轮边缘上的点。求三点的线速度之比；三 点转动的周期之比；三点的向心加速度之比。则（ ）A.小球的角速度3=4、如图，直杆0B绕0点转动，当杆上A点速度为V时，杆另一点B的速度为V2,当速度增加（）v2vv2vAV1B、Viv25、如图所示，甲是一个半径为上占八一个支撑起来的中空的轮环，内半径为2r，外半径为3r，甲带动乙转动，接触参考答案1、【答案】：A

5、BD所以小球在时间t内通过的路程为s=v t=t aR，小球在时间t内可能发生的最大位移应该等于直径。综上所述，正确选项为ABD拓展：角速度、线速度和周期等用来描述物体做圆周运动的快慢，向心加速度描述 物体做圆周运动过程中速度方向变化快慢，它们之间有密切的联系。2、【答案】:AD【解析】：地球上的物体随地球一起转动，在任何位置处转动的角速度都与地球自转的角速度相等，由公式a=r32可以知道，在角速度一定的情况下，向心加处不打滑，当甲的角速度为3时，轮环外壁壁N点的向心加速度是 _.N点的线速度是_ _ ，轮环外【解析】：小球做圆周运动的线速度为v、角速度为3,则有v2=R32,周期T=2n此可

6、得速度大小与转动半径成正比关系。所以，在赤道处，物体转动半径即地球半径,其值最大，故其向心加速度最大；在两极，其转动半径为零，所以其向心加速度也为零；随着纬度的升高，其转动半径减小，故其向心加速度也减小。本题正确选项为AD。地轴转动，而不是绕地球球心转动，所以它们转动的平面与 地轴垂直，转动半径与纬度大小有关。如图所示，设地球半径为R,纬度为B的A处物体转动的半径为r，则有r=Rcos0o3、【答案】：2:3:2;2:2:3;6:9:4【解析】：因AB两轮同绕轴0转动，所以有3a=3b;A和C两轮用皮带传动,=3r、T=厂、a=-R结合题中已知条件即可求解。因A、B两轮同绕轴0转动，所以有3a

7、=3b，由公式v=3r可知va:vb=（3a ra）：（3b rb）=ra:rb=2:3又因为A和C两轮用皮带传动，所以有va=vc综上所述可知三轮上a、b、c三点的线速度之比va：vb:vc=2:3:2；因为3a=3b，所以有Ta=Tb因为vc，根据T=竽可得Ta : Tc=ra:rc=2:3所以三点转动的周期之比Ta：Tb:Tc=2:2:3;拓展：地球上各个物体随地球一起转动，它们都是绕所以有va=vc。由公式v根据向心加速度公式v2a=R可得三点的向心加速度之比2 2avbaa:ab:ac=ra:rb2比r494c=6:9:4o233a=4n2rn2等，计算时应根据题中给出的条件灵活选用

8、。本题求解时采用的公 式是*半，其实采用其它公式同样可解，大家不妨一试。4、【答案】:C【解析】：本题考察对速度变化量的理解，首先要明确初、末速度(包括大小和方向)， 和速度变化量的物理意义，并且抓住A、B两点角速度相同这一点切入。A、B两 点3相同，由v仁V2=0AOB (vi+Av):v)=OA: OB可得：本题的【答案】为C25、【答案】：1.53r0.753r【解析】：本题讨论皮带传送装置线速度、角速度和周期之间的关系问题。因此 首先要抓住传动装置的特点：同轴传动的是角速度相等， 皮带传动是两轮边缘的 线速度大小相等， 再利用v=3r以及向心加速度的公式找关系。甲、乙两轮接触处不打滑；接触处线速度相同，甲轮边缘的线速度v=3r，则乙v r轮环内径2r的圆周上各点线速度也为v乙(内)=3r，其角速度3=2r=2r=0.53,乙轮环上各点的角速度相等，贝U:N点的线速度v33r=1.53rVN2(1.5 r)2=3r 3r=0.7532r【点评】在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要首先明确什么量是相等的， 什么量是不等的。通常情况下，同轴的各点角速度3、转速n、周期T相等，而线速度