第2节向心力与向心加速度.doc

向心加速度、向心力 学案汉铁高中 物理教研组【核心素养】通过向心加速度的学习过程，培养学生的思维能力和分析问题能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质，让学生体会成功的喜悦。 【教学目标】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【教学重点】理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式【教学难点】向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用知识回顾1 什么是圆周运动？2 什么是匀速圆周运动？3匀速圆周运动是“匀速”运动吗？这里匀速的含义是什么？课堂探究探究一：向心加速度的方向如图，轻绳栓一质量为m光滑小球，让小球在水平桌面上做匀速圆周运动，请你分析它的受力。 结论： 探究二：向心加速度的大小加速度的定义式： 问题1：用作图法求下列运动中速度的改变量直线运动速度的变化量一般曲线运动速度的变化量（大小和方向）问题2：如图，一质点绕o点顺时针做速度大小为v ，半径为r的匀速圆周运动，你能够仅用 v 和r表示它在某一时刻的向心加速度大小吗？问题3：从表达式 看，向心加速度与圆周运动的半径成反比；从表达式 看，向心加速度与半径成正比，这两种说法是否矛盾？问题4：加速度是一个描述速度变化快慢的物理量，但在匀速圆周运动中，速度大小是不变的，那么向心加速度有什么意义呢？课堂精讲例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向心加速度越大，物体速率变化越快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例2：如图所示，一球体绕轴O1O2 以角速度匀速旋转，A、B为球体上两点，下列几种说法中正确的是 ( )AA、B两点具有相同的角速度BA、B两点具有相同的线速度CA、B两点的向心加速度的方向都指向球心DA、B两点的向心加速度之比为21例3：如图所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，主动轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，从动轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径.已知r22r1，r31.5r1.A、B、C分别是三个轮边缘上的点，则点A、B、C的向心加速度之比是（假设皮带不打滑） ( )A.123 B.243C.843 D.362例4：如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动，若运动员的转速为30 r/min，女运动员触地冰鞋的线速度大小为4.8 m/s，求女运动员做圆周运动的角速度、触地冰鞋做圆周运动的半径及向心加速度大小。课堂小结向心加速度1.定义2.方向3.大小的表达式4.物理意义课后提升1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2如图所示为质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线。表示质点P的图线是双曲线，表示质点Q的图线是过原点的一条直线，由图线可知（ ）A质点P的线速度大小不变B质点P的角速度大小不变C质点Q的角速度不变D质点Q的线速度大小不变3(多选) 一小球质量为m，用长为L的悬线(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗光滑小钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则()A小球的角速度突然增大B小球的线速度突然减小到零C小球的向心加速度突然增大D小球的向心加速度不变4(向心加速度公式的应用)飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧，如图所示，如果这段圆弧的半径r800 m，飞行员能承受的向心加速度最大为8g，则飞机在最低点P的速率不得超过多少？(g10 m/s2)5(向心加速度的计算) 如图所示，甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运