内容正文:
地球围绕太阳转
角速度和线速度
一.复习引入:
上节课我们学习了匀速圆周运动那么对于匀速圆周运动 有没有加速度?
一.论证作匀速圆周运动的物体必然存在加速度
变速运动
运动状态改变
一定受到外力
一定存在加速度
匀速圆周运动
线速度大小不变,方向时刻变化
5.5 向心加速度
这些物体为什么会做圆周运动?
既然做匀速圆周运动的物体有加速度,其加速度如何确定呢?
设疑:
匀速圆周运动的加速度为矢量,要确定它就要确定加速度的大小和方向。下面有两种思路。
第一种思路:牛顿第二定律:
据牛顿第二定律知,F=ma 加速度的方向与物体所受的合外力的方向相同,做匀速圆周运动的物体也应有相同的结论,其加速度与所受合外力的方向相同.
我们首先从受力入手来看以下几个实例
小实验:
实例一:拉住绳子一端,使小球在光滑的桌面上做匀速圆周运动。
观察与思考:
1、小球受到哪些力作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?
O
G
FN
O
一、小球受力分析
O
G
FN
F
O
FN与G相抵消,所以合力为F
一、小球受力分析
O
F
F
F
v
v
v
O
一、小球受力分析
做匀速圆
周运动的物体,
合外力指向圆
心,与速度 v
垂直。
实例二:人造地球绕地球的运动可以看作匀速圆周运动,人造地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?
v
F
v
F
为什么链球会做圆周运动呢?
圆锥摆
圆锥摆小球做匀速圆周运动
θ
L
O‘
O
mg
T
F
上述实例中做匀速圆周运动的物体所合外力指向圆心,所以物体的加速度应指向圆心.
归纳加速度的方向
上面我们定性的描述了匀速圆周的加速度接下来我们来定量的描述.
(1) △V 表示什么? △V 是矢量还是标量?
加速度的定义a= △ v/△t.
第二种思路:用加速度的定义证明
(2) a的方向与△V的方向有何关系?
(3) △V的方向怎样确定?
1、速度的变化量△V
[1].(1)
v1
v2
v1
v2
△V
V1
△V
V2
(2)v1 > v2 (如图乙)
V1
V2
[2]、如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量△v?
V1
V2
V2
V1
△V
速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2的关系:
首先通过平移使始末两个速度的矢量v1和v 2的