内容正文:
5.5 向心加速度
教学目标
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。
重点
理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式
难点
向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用
教学重难点
一、速度变化量Δv
速度的变化量如同速度一样,也是矢量,有大小,还有方向。
1、例如:在直线运动中
(1)加速运动
(2)减速运动
2、如果速度的方向是变化的,速度变化量的求法:
V1
V2
▲V
V1
▲V
V2
1.Δv的求法
从同一点O作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和v2,从初速度矢量v1的末端至末速度矢量v2的末端作一个矢量Δv,矢量Δv就等于速度的变化量.
v1、v2及Δv的关系,如图
注意:任何一个矢量的变化量的求法都与Δv的求法类似.
例题1、一物体做匀速圆周运动,其线速度为8m∕s ,求它经过3∕4周期速度变化量的大小。
V0
V1
V1
V0
▲V
▲V=
探究:
设质点沿半径为r的圆周运动,某时刻位于A点,速度为VA,经过一段时间后位于B点,速度为VB,质点速度的变化量沿什么方向?若为极短的一段时间,速度变化量的方向如何?
注意:
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.
转盘
水流星
地球仪
圆锥摆
圆心
思考感悟
匀速圆周运动的向心加速度是否变化?
向心加速度的方向时刻改变,
匀速圆周运动为变加速曲线运动
核心要点突破
3、向心加速度的大小
1.推导 如图所示,物体从A点经时间Δt沿圆周匀速率运动到B点,转过的角度为Δθ,物体在B点的速度vB可以看成是它在A点的速度vA(vA=vB=v)和速度的变化量Δv的合速度,如图所示.
请利用ω、T、n和半径r推导向心加速度的公式
导学案延伸思考:an与r正反比关系
4、an与r的关系图象
如图5-5-3(a)(b)所示.由an-r图象可以看出:an与r成正比还是反比,要看是ω恒定还是v恒定.
图5-5-3
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