湖南省隆回县万和实验学校高中物理 5.5 向心运动加速度导学案 新人教版必修2.doc

湖南省隆回县万和实验学校高中物理 5.5 向心运动加速度导学案 新人教版必修2【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。【学习重点】理解确定向心加速度的方向和大小。【学习难点】掌握确定向心加速度的方向和大小的方法【学习过程】一、向心加速度的方向 (一)、从动力学角度探究匀速圆周运动加速度的方向1、观察图5.51和图5.52，思考并回答。图1中地球受到什么力的作用？这个力可能沿什么方向？图2中小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？2、归纳得出结论：(二)从运动学角度探究匀速圆周运动加速度的方向1、速度变化量v回忆：（1）加速度的定义式是怎么表达的？(2)如何确定v的方向呢?（1）速度在同一直线上观看投影，分析速度变化量如何。加速 v1=3m/s，水平向东；v2=5m/s，水平向东。减速 v1=5m/s，水平向东；v2=3m/s，水平向东。画出物体加速运动和减速运动时速度变化量v的图示。归纳总结：作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量和，从初速度的末端至末速度的末端所作的矢量就是速度的变化量v。（2）速度不在同一直线上思考：如果曲线运动中，它的初速度和末速度不在同一直线上，又该如何表示速度的变化量v？画出物体速度变化量v的图示。2、向心加速度方向阅读教材 “向心加速度”部分，投影图，思考下列问题：（1）在a、b两点画速度矢量va和vb时，要注意什么？（2）将va的起点移到b点时要注意什么？（3）如何画出质点由a点运动到b点时速度的变化量v？（4）vt表示的意义是什么？（5）v与圆的半径平行吗？在什么条件下，v与圆的半径平行？归纳得出：v并不与圆的半径平行，但当t很小很小时，a和b两点非常接近，和也非常接近。由于和的长度相等，它们与v组成等腰三角形，当t很小很小时，v也就与（或）垂直，即与半径平行，或说v指向圆心了。上面的推导不涉及“地球公转”“小球绕图钉转动”等具体的运动，结论具有一般性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。【归纳总结】1、向心加速度的定义：2、符号： 3、方向：二、向心加速度大小探究：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。三、典例剖析例1、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=0.2m/s，那么，它的向心加速度为_m/s2，它的角速度为_ rad/s，它的周期为_s。例2、（课本p22思考与讨论）例3、已知：a、c、d分别是两滑轮的边缘点，各点离圆心的距离如图所示，求：a、c、d三点的周期之比、线速度之比和向心加速度之比。四、归纳总结：1、向心加速度的定义：物理意义：2、向心加速度的方向：3、向心加速度的大小：4、匀速圆周运动的性质：【达标检测】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2由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2，则（ ）a它们的角速度之比12=21 b它们的线速度之比v1v2=21c它们的向心加速度之比a1a2=21 d它们的向心加速度之比a1a2=413关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是（ ）a由a=v2/r，知a与r成反比 b由a=2r，知a与r成正比c由=v/r，知与r成反比 d由=2n，知与转速n成正比4a、b两小球都在水平面上做匀速圆周运动，a球的轨道半径是b球轨道半径的2倍，a的转速为30r/min，b的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为（ ）a1：1 b2：1 c4：1 d8：15如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直