2、怎样研究匀速圆周运动 (2).ppt

2怎样研究匀速圆周运动 这些物体做什么运动 它们有加速度吗 为什么 圆周运动是曲线运动 那么做圆周运动的物体 加速度的大小和方向如何确定呢 做曲线运动的物体速度一定是变化的 因此该物体一定有加速度 探究一 圆周运动的加速度沿什么方向 探究一 圆周运动的加速度沿什么方向 地球受到什么力的作用 这个力可能沿什么方向 应该受到指向太阳的引力作用 牛顿第二定律告诉我们 物体的加速度方向总是和它的合力方向一致 这个关系不仅对直线运动正确 对曲线运动也同样正确 我们能不能通过分析物体受力确定圆周运动的加速度方向 光滑水平桌面上作匀速圆周运动的小球受到几个力的作用 这几个力的合力沿什么方向 小球受到重力 支持力和绳子的拉力三个力的作用 其合力即为绳子的拉力 其方向指向圆心 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 由此可以得出结论 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心 1 定义 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 4 物理意义 描述速度方向变化的快慢 2 符号 an 3 方向 始终指向圆心 5 说明 匀速圆周运动加速度的方向时刻改变 所以匀速圆周运动不是匀变速运动 是变加速运动 一 向心加速度 1 如果初速度v1和末速度v2在同一方向上 如何表示速度的变化量 v v是矢量还是标量 甲 v1 v v2 1 v1 v2 如图甲 探究二 推导向心加速度的大小 乙 v1 v v2 2 v1 v2 如图乙 2 如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上 如何表示速度的变化量 v v1 v v2 速度的变化量 v与初速度v1和末速度v2的关系 从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v2 从初速度矢量v1的末端作一个矢量 v至末速度矢量v2的末端 矢量 v就等于速度的变化量 探究归纳 推导1 推导圆周运动的速度变化量 设质点沿半径为r的圆周运动 某时刻位于A点 速度为vA 经过时间 t后位于B点 速度为vB 质点速度的变化量沿什么方向 推导1 推导圆周运动的速度变化量 推导2 推导匀速圆周运动的向心加速度大小 设 vA vB 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 A B A B B vA vB v组成的三角形与 ABO相似 r 2 v 向心加速度的表达式 拓展思考 从公式看 向心加速度与半径成反比 从公式看 向心加速度与半径成正比 这两个结论是否矛盾 an r 2 v不变时 an与r成反比 不变时 an与r成正比 解题关键 1 匀速圆周运动的线速度大小不变 2 加速度描述的是速度变化的快慢 B 对点训练1 关于匀速圆周运动的向心加速度的物理意义 下列说法正确的是 A 它描述的是线速度大小变化的快慢B 它描述的是线速度方向变化的快慢C 它描述的是物体路程变化的快慢D 它描述的是角速度变化的快慢 对点训练2 如图所示装置中 三个轮的半径分别为r 2r 4r b点到圆心的距离为r 求图中a b c d各点的加速度之比 互动探究 其中哪两点向心加速度的关系适用于 向心加速度与半径成正比 哪两点适用于 向心加速度与半径成反比 1 定义 匀速圆周运动的加速度 2 意义 描述速度方向变化的快慢 3 大小 4 方向 始终指向圆心 时刻改变 匀速圆周运动是变加速运动 向心加速度 1 在圆周运动中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 向心加速度大小不断变化 A 2 下列说法正确的是 A 匀速圆周运动是一种匀速运动B 匀速圆周运动是一种匀变速运动C 匀速圆周运动是一种变加速运动D 物体做圆周运动时 其向心加速度方向垂直于速度方向 且不改变线速度的大小 3 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 C 4 多选 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 它们的方向都平行于赤道平面指向地轴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 BD 5 如图所示 两轮通过皮带传动 皮带不打滑 下列说法正确的是 A 两轮角速度