湖南省湘潭市凤凰中学高中物理 5.5 向心加速度导学案(1).doc

湖南省湘潭市凤凰中学高中物理 5.5 向心加速度导学案一、导入新课，明确目标；学法指导：预习教材2023页，40分钟 学习目标：1.知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度向心加速度2、知道加速度的表达式，能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式并会用来进行简单计算。3、会用矢量图表示速度变化量与速度之间的关系，理解加速度与速度、速度变化量的区别4、体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法5、知道变速圆周运动的向心加速度的方向和加速度公式。学习重点：向心加速度的确定方法和计算公式。学习难点：向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用。一、阅读教材、自主学习 任务一 预习导学（认真阅读教材p20，独立完成下列问题）1、请同学们看两例：(1)图1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2)图2中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?2、请同学们再举出几个类似的做圆周运动的实例，并就刚才讨论的类似问题进行说明3、做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心在理论上，分析速度方向的变化，可以得出结论：“任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向 ”任务二 合作探究1、速度变化量 请在图中标出速度变化量v 2、向心加速度方向理论分析（请同学们阅读教材p21页“做一做”栏目，并思考以下问题：）(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? （6）v的延长线并不通过圆心，为什么说这个加速度是“指向圆心”的? (7)试推导向心加速度的表达式3、进一步的分析表明，由a=vt可以导出向心加速度大小的表达式：an= , an= 4、学生思考并完成课本第22页“思考与讨论”栏目中提出的问题：从公式an= v2/r看，向心加速度an与圆周运动的半径r成反比；从公式an=2r看，向心加速度an与半径r成正比。这两个结论是否矛盾？请从以下两个角度讨论这个问题。(1)在y=kx这个关系中，说y与x成正比，前提是什么？ (2)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点a、b、c，其中哪些点向心加速度的关系是用于“向心加速度与半径成正比”，哪些点是用于“向心加速度与半径成反比”？作出解释【例1】如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点s离转动轴的距离是半径的1/2，当大轮边缘上p点的向心加速度是10ms2时，大轮上的s点和小轮上的q点的向心加速度为as= ms2，aq= ms2变式训练：如图，a、b、c三轮半径之比为321，a与b共轴，b与c用不打滑的皮带轮传动，则a、b、c三轮的轮缘上各点的线速度大小之比为 ，角速度大小之比为 ，转动的向心加速度大小之比为 当堂检测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.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴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课堂小结：任务三 课后检测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甲、乙两个物体都做匀速圆周运动转动半径比为3：4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们所受的向心加速度之比为( ) a3：4 b4；3 c4：9 d9：163.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系，下列说法中正确的是（）a角速度大的向心加速度一定大 b线速度大的向心加速度一定大c线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大d周期小的向心加速度一定大4、关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（ ）a.它描述的是线速度方向变化的快慢b.它描述的是期变化快慢c.它是线速度大小变化的快慢 d.它描述的是角速度变化的快慢5、某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为，则丙轮边缘上某点的向心加速度为（）r1r2r3甲乙丙 ab cd、6、如图所示传送装置中，三个轮的半径分别为r，2r，4r；则图中a，b，c各点的线速度之比为 ；角速度之比为 ；加速度之比为 。cb a a 课后反思： 1.本节课重在研究匀速圆周运动中向心加速度的方法，极限思维法，比较法。2.本节课中求速度的变化量，由速度之差转化为求速度之和，化难为易，值得借鉴。【同步检测】1由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以（ ）a地球表面各处具有相同大小的线速度 b地球表面各处具有相同大小的角速度c地球表面各处具有相同大小的向心加速度 d地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心2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3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=414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5a、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 d8：16如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，a是大轮边缘上一点，b是小轮边缘上一点，c是大轮上一点，c到圆心o1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。则a、b、c三点的角速度之比abc= ，向心加速度大小之比aaabac= 。7如图所示，定滑轮的半径r=2 cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度a=2 m/s2做匀加速运动。在重物由静止下落1