《向心加速度》PPT课件.ppt

,5.6 向心加速度,如果物体不受力,那么做匀速圆周运动的物体所受合外力方向有何特点？,思考与讨论,做圆周运动的物体,沿着圆周运动的物体是否一定受力？,想一想,轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球受哪些力作用？这几个力的合力沿什么方向？,O,桌面对小球的支持力FN与小球的重力G平衡相抵消，所以合力即为绳子对球的拉力F，沿圆周半径指向圆心。,O,F,F,F,V,V,V,O,合力指向圆心，速度沿着圆周切线，那么合力始终跟速度垂直，合力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。,讨论：小球的合力沿半径指向圆心，为什么线速度大小能保持不变？,V,F,F,F,V,V,结论：做匀速圆周运动的卫星，合力方向指向圆心（地心），与速度V垂直，合力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。,卫星绕地球做匀速圆周运动,通过分析卫星的受力,说明为什么卫星能做匀速圆周运动。,合外力和加速度特点,问题：圆周运动，即使是匀速圆周运动，由于运动方向在不断改变，所以也是变速运动，既然是变速运动，就有加速度。那么，物体的加速度指向哪个方向？,总结：在前面的实例中，物体所受的合力指向圆心。牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度方向总是和它所受的力方方向一致。,是不是可以由此得出结论：“任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心？”,感知加速度的方向,思考,加速度的定义式是什么？,a 的方向与v 的方向相同,如何确定v的方向?,速度的变化量v,曲线运动中的速度的变化量：,用矢量图表示速度变化量,作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和v2，从初速度v1的末端至末速度v2的末端所作的矢量就是速度的变化量v。,直线运动中的速度的变化量：,v1=3m/s,水平向东;v2=5m/s,水平向东.,v1=5m/s,水平向东;v2=3m/s,水平向东.,v1=5m/s,水平向东;v2=3m/s,水平向西.,v1,v,v2,v=2m/s,v=-2m/s,向心加速度,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,4、物理意义：描述速度方向变化的快慢,2、符号：an,3、方向：始终指向圆心,5、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,【问题研讨】,1、如何理解向心加速度的含义：向心加速度是由于速度方向变化而引起的速度矢量的变化率。速度方向变化是向心加速度存在的前提条件，但向心加速度的大小并不简单地表示速度方向变化的快慢，确切地说：当半径一定时，向心加速度的大小反映了速度方向变化的快慢，当线速度一定时，向心加速度的大小正比于速度方向变化的快慢。2、向心加速度的物理意义：（拓展）向心加速度是匀速圆周运动的瞬时加速度而不是平均加速度；向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度。,向心加速度的表达式,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 写出向心加速度的表达式。,vA、vB、v 组成的三角形与ABO相似,=r2=v,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,向心加速度的表达式,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,合作探究性学习,BD,rRcos,