专题5.5 向心加速度-2019-2020学年高一物理课件精选（人教版必修2）（共20张PPT）

5.5 向心加速度 感知加速度的方向 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Δv 的方向相同 如何确定Δv的方向? 速度的变化量Δv a = Δt Δv 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 Δv v2 Δv = 2m/s Δv = -2m/s v2 v1 v2 Δv v1 v2 Δv v1 v2 v1 Δv 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 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ΔABO相似 = rω2 = vω O B A vA vB vA Δv ∴ = AB Δv v r ∴ Δv = AB v r ∴ an = = · AB v r Δv Δt Δt 当△t 很小很小时，AB=AB=Δl ∴ = = = v AB Δl Δt Δt AB Δt ∴ an = · v = v r v2 r Δ θ Δ θ 向心加速度的表达式： v不变时，an与r 成反比 ω不变时，an与r 成正比 向心加速度的表达式 an = v2 r an = rω2 an = vω an = r 4π2 T 2 an = 4π2 f 2r an = v2 r 思考： 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？ an = rω2 1、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，向心加速度的大小不断变化 A 例与练 2、一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v =0.2m/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 2π 例与练 3、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 例与练 r＝Rcosφ 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 BD O R θ R' O' O R R' θ O' 例与练 4、 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 an = v2 r an = rω2 5、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的加速度之比。 例与练 学习目标 1.理解速度变化量和向心加速度的概念。 2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。 3.能够运用向心加速度公式求解有关问题。 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 。 匀速圆周运动的加速度方向 vB Δv vA Δv O A B vB vA Δv B vB vA Δv B vB vA vA Δv vB vA $$