【优化方案】高中物理 第5章第五节圆周运动课件 新人教版必修2.pptVIP

第五节向心加速度 课标定位学习目标 1 理解向心加速度的产生及向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量 知道其方向总是指向圆心且时刻改变 2 知道决定向心加速度的有关因素 并能利用向心加速度公式进行有关计算 重点难点 1 对向心加速度概念的理解 2 向心加速度与半径的关系 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第五节 课前自主学案 课前自主学案 一 速度变化量 v1 v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 v 矢量 v就等于速度的变化量 v1 v2及 v的关系 如图5 5 1所示 图5 5 1 2 在直线运动中 v与v的方向可以相同 也可以相反 在曲线运动中 v1 v2和 v不在同一直线上 但 v同样能用上述方法求得 注意 任何一个矢量的变化量的求法都与 v的求法类似 2r 圆心 思考感悟匀速圆周运动的向心加速度是否变化 提示 向心加速度的方向时刻改变 核心要点突破 一 向心加速度的推导如图5 5 2所示 物体从a点经时间 t沿圆周匀速率运动到b点 转过的角度为 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 v的合速度 如图所示 图5 5 2 二 对向心加速度的进一步理解1 物理意义 描述速度方向改变的快慢 2 方向 向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心 即方向始终与运动方向垂直 由于向心加速度始终与速度垂直 故向心加速度只改变速度的方向 不改变速度的大小 故向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢 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 恒定还是v恒定 图5 5 3 特别提醒 1 由于向心加速度的方向时刻在变 所以匀速圆周运动是一种变加速运动 2 向心加速度公式中 v a必须对应同一时刻 3 在非匀速圆周运动中 加速度的两个分量 切向加速度改变速度大小 向心加速度改变速度方向 即时应用 即时突破 小试牛刀 关于向心加速度的说法正确的是 a 向心加速度越大 物体速率变化越快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 课堂互动讲练 2011年陕西师大附中高一考试 如图5 5 4是甲 乙两球做匀速圆周运动时 向心加速度随半径变化的图象 其中图线甲为一双曲线 由图象可以知道 图5 5 4 a 甲球运动时 线速度大小保持不变b 甲球运动时 角速度大小保持不变c 乙球运动时 线速度大小保持不变d 乙球运动时 角速度大小保持不变 思路点拨 根据图象提供的曲线的性质建立起质点做匀速圆周运动的向心加速度a随半径r变化的函数关系 再根据这个函数关系 结合向心加速度的计算公式作出判断 答案 ad 变式训练1 2011年厦门高一检测 关于质点做匀速圆周运动 下列说法中正确的是 a 线速度大 加速度一定大b 角速度大 加速度一定大c 周期大 加速度一定大d 加速度大 速度一定变化快 如图5 5 5所示 o1为皮带传动的主动轮的轴心 轮半径为r1 o2为从动轮的轴心 轮半径为r2 r3为固定在从动轮上的小轮半径 已知r2 2r1 r3 1 5r1 a b c分别是3个轮边缘上的点 则质点a b c的向心加速度之比是 假设皮带不打滑 图5 5 5 a 1 2 3b 2 4 3c 8 4 3d 3 6 2 精讲精析 因为皮带不打滑 a点与b点的线速度大小相同 都等于皮带运动的速率 根据向心加速度公式 答案 c 变式训练2 2011年武汉调研 在图5 5 6中 a b为咬合传动的两齿轮 ra 2rb 则a b两轮边缘上两点的 a 角速度之比为2 1b 向心加速度之比为1 2c 周期之比为1 2d 转速之比为2 1 图5 5 6 如图5 5 7所示 定滑轮的半径r 2cm 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 2m s2向下做匀加速运动 在重物由静止下落1m的瞬间 滑轮边缘上p点的角速度 rad s 向心加速度an m s2 图5 5 7 思路点拨 物体下落的速度大小等于p点的速度大小 答案 100200 方法总结 重物下落过程中滑轮边缘的线速度 向心加速度及滑轮的角速度在不断增加 但在任何时刻角速度与线速度的关系及向心加速度与线速度 角速度的关系仍然成立 变式训练3 2011年山西临汾模拟 飞机由俯冲