内容正文:
第六章 圆周运动
3 向心加速度
平遥县第二中学校
刘壮
温故知新
1.什么是匀速圆周运动?
如果物体沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
2.“匀速”的含义是什么?
线速度的大小处处相等
匀速圆周运动是变速运动
变速运动
运动状态改变
一定受到外力
一定存在加速度
3.力和加速度具有什么关系?
牛顿第二定律,F=ma,加速度方向总与它受力的方向一致。
匀速圆周运动的加速度方向
1.左图中的小球与右图中的运动员正在做匀速圆周运动,是否具有加速度?
2.做匀速圆周运动的物体加速度方向如何确定?你的依据是什么?
向心加速度
1.定义:物体做圆周运动时的加速度总是指向圆心,我们把它叫做向心加速度(centripetal acceleration)。
2.物理意义:描述物体线速度方向变化的快慢。
3.方向:总是沿着半径指向圆心,与该点的线速度方向垂直。
向心加速度的方向是不是固定不变的?
向心加速度的方向时刻在改变!
匀速圆周运动是变加速曲线运动。
匀速圆周运动的加速度大小
1.左图中的小球正以角速度半径为r的匀速圆周运动,它的向心加速度大小是多少?
2.计算向心加速度的公式除了外,还有其他表达式吗?
3.根据与,向心加速度与半径究竟是成正比,还是成反比?该如何理解这一问题?
4.物体做变速圆周运动时,向心加速度的表达式与是否成立?为什么?
匀速圆周运动的加速度大小
O
O
Fn
Ft
F合
v
Fn
Ft
v
F合
速度增大的圆周运动
速度减小的圆周运动
向心加速度
1.定义:物体做圆周运动时的加速度总是指向圆心,我们把它叫做向心加速度(centripetal acceleration)。
2.物理意义:描述物体线速度方向变化的快慢。
3.方向:总是沿着半径指向圆心,与该点的线速度方向垂直。
4.大小:
运用向心加速度公式解决实际问题
1.如左图所示,A、B、C分别是大齿轮、小齿轮边缘上的点和后轮边缘上的点,当转动脚踏板时,这三个点加速度的大小如何比较?你选择公式的依据是什么?
2.如右图所示,长为l的绳子栓有质量为m的小球,在同一水平面内做匀速圆周运动,绳与竖直线的夹角为θ。小球的加速度方向指向哪里?
3.小球受几个力的作用?是什么力提供了向心力?
4.生活经验告诉我们,如果转动得快,绳与竖直线的夹角θ就越大,你能给出理论依据吗?
从运动学