高中物理 5.5《圆周运动》同步课件2 新人教版必修2.ppt

5向心加速度 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 一 对圆周运动中加速度的认识1 推测 圆周运动的速度方向不断改变 一定是运动 必定有 2 实例 1 地球绕太阳年复一年 周而复始地做 近似的 圆周运动 而不背离太阳飞走 是因为地球受到对它的作用 方向指向太阳的中心 变速 加速度 太阳 引力 细绳拉力 加速度 圆心 圆心 垂直 2r 温馨提示匀速圆周运动的加速度的方向时刻在改变 故匀速圆周运动是变加速曲线运动 一 对速度变化量的理解速度是矢量 速度的变化量也是矢量 既有大小 又有方向 其变化规律符合平行四边形定则 速度的变化量简称为速度的变化 同一直线上速度的变化速度的变化量是矢量减法 v v2 v1 用正负号表示矢量的方向后 同一直线上矢量减法就变换成了标量的代数减法 如图5 51所示 若规定初速度v1的方向为正方向 则 a 图表示质点做加速运动 v与v1同向 b 图表示质点做减速运动 v与v1反向 图5 5 1 不在同一直线上速度的变化当物体做曲线运动时 速度方向时刻在改变 这时求速度的变化量一般采用平行四边形定则或三角形法则 例如 平抛运动中 以初速度v0平抛的物体 经过时间t 物体未落地 后速度的变化量如图5 5 2 甲 所示 再如 匀速圆周运动中 物体由a运动到b 其速度的变化量如图5 5 2 乙 所示 在曲线运动中求速度的变化量时 公式 v v2 v1是矢量式 其计算结果不是简单的数值之差 如图5 5 2 丙 中的 v就是速度的变化量 方向由初速度矢量v1的末端指向末速度矢量v2的末端 图5 5 2 二 对向心加速度的理解 物理意义描述线速度方向改变的快慢 只改变线速度方向 不改变其大小 方向总是沿着圆周运动的半径指向圆心 即方向始终与运动方向垂直 方向时刻改变 不论加速度an的大小是否变化 an的方向是时刻改变的 所以圆周运动一定是变加速运动 图5 5 3由an r图象可以看出 an与r成正比还是反比 要看 恒定还是v恒定 向心加速度公式也适用于非匀速圆周运动 1 向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度 匀速圆周运动的向心加速度是其实际加速度 对于非匀速圆周运动 向心加速度只是实际加速度指向圆心的分加速度 另一分加速度沿切线方向 2 向心加速度公式既适用于匀速圆周运动 也适用于非匀速圆周运动 教材资料分析思考与讨论 教材p20 点拨例1 地球受到太阳对地球的吸引力 方向沿二者连线指向太阳 例2 小球受重力 支持力和绳的拉力作用 这几个力的合力指向钉子 即小球做匀速圆周运动的圆心 向心加速度的理解 变式1 下列关于向心加速度的说法正确的是 a 向心加速度越大 物体运动的速率变化越快b 向心加速度的大小与轨道半径成反比c 向心加速度的方向始终与速度方向垂直d 在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 典例2 如图5 5 4所示 两轮用皮带传动 皮带不打滑 图中有a b c三点 这三点所在处的半径ra rb rc 则