《向心加速度》ppt课件.pptx

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1、,第五章：曲线运动,第 5 节：向心加速度,1.知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度向心加速度。2.知道向心加速度的表达式，能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式，并会用来进行简单的计算。3.会用矢量图表示速度变化量与速度之间的关系，理解加速度与速度、速度变化量的区别。4.体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法。5.知道变速圆周运动的向心加速度的方向和加速度的公式。,前一节我们定义了物体做圆周运动的概念以及匀速圆周运动的特点，接下来我们从运动与力的关系出发，讨论物体为什么能够做圆周运动，以及物体做圆周运动的一些相关量的计算。物体做圆周运动，它的速度方向时刻都在改变，那么物体的

2、速度时刻都在改变，所以物体的合力肯定不为零，物体肯定有加速度。我们通过分析地球绕太阳做圆周运动，绳拉小球做圆周运动，得到物体的受力指向圆周运动的圆心，那么它的加速度也肯定指向圆心，这就是物体做圆周运动的向心加速度，最后我们推导出向心加速度的计算公式。,O,匀速圆周运动是变速运动,什么是匀速圆周运动？,v 大小不变，、n、T、f 不变,速度方向在变化,变速运动,运动状态改变,一定存在加速度,那么做匀速圆周运动的物体的加速度有什么样的特点呢？它的方向是什么呢？大小如何计算？,地球受到什么力的作用？这个力可能沿什么方向？,感知加速度的方向,应该受到指向太阳的引力作用,图中小球受到几个力的作用？这几个

3、力的合力沿什么方向？,小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心。,感知加速度的方向,由牛顿第二定律知，知道了合外力就可以推出加速度，那么物体的加速度应该也指向圆心。,“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的例子,分析生活中圆周运动的例子,2.向心力的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。,1.向心加速度的方向：与速度垂直，始终指向圆心（方向不断变化）。,O,F,F,F,an,an,an,3.匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速运动。,1.定义：做匀速圆周运动物体的加速度指向圆心，这个加速度称为

4、向心加速度。用 an 表示。,2.方向：始终指向圆心。an 方向时刻在变，但大小不变。,4.物理意义：描述线速度方向变化快慢。,3.向心加速度只改变线速度方向，不改变线速度大小。,一、向心加速度,1.在圆周运动中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，向心加速度大小不断变化,A,2.下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 C.匀速圆周运动是一种变加速运动 D.物体做圆周运动时其向心加速度垂直于速度方向不改变线速度的

5、大小,D,匀速圆周运动的加速度 an 方向时刻在变，但大小不变。那么，加速度的大小怎么计算呢?,在同一条直线上,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,v=v2 v1,设质点沿半径为 r 的圆做匀速圆周运动，某时刻位于 A 点，速度为 vA，经过时间 t 后位于 B 点，速度为 vB。,A,O,v 逐渐趋向于平行 OA,1.vA、vB 的长度是否一样？,2.vA 平移时注意什么？,3.v/t 表示什么？,4.v 与圆的半径平行吗？在什么条件下，v 与圆的半径平行？,结论：当 t 很小很小时，v 指向圆心,vA、vB、v 组成的三角形与 AB

6、O 相似,推导过程,向心加速度的表达式：,an=r2,v 不变时，an与r 成反比,不变时，an 与 r 成正比,二、向心加速度大小,3.一物体在水平面内沿半径 R=20 cm 的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度 v=0.2 m/s，则它的向心加速度为_m/s2，角速度为_ rad/s，周期为_s。,0.2,1,2,4.关于向心加速度的说法正确的是()A.向心加速度越大，物体速率变化越快 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比 C.向心加速度的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量,C,5.一个拖拉机后轮直径是前轮直径的 2 倍，当前进且不打滑时，前轮边缘上某点 A 的线速度与后轮边缘上某点 B 的线速度之比 vA:vB=_，角速度之比 A:B=_，向心加速度之比 aA:aB=_。,1:1,2:1,2:1,1.定义：匀速圆周运动的加速度。,2.意义：描述速度方向变化的快慢。,3.大小:,4.方向：始终指向圆心(时刻改变)匀速圆周运动是变加速运动,向心加速度,an=r2,