高一物理向心加速度向心力导学案.doc

出卷人；范洪娟核对人：葛丽丽审核人：范洪娟 学 案高一物理Wu li xue an第五节向心加速度导学案一、向心加速度1.定义：做匀速圆周运动的物体有指向 的加速度。2.公式：an_ _或an_ _.3.方向：沿半径方向指向： ，与速度方向 。知识点一：对速度变化量的理解V1V2V1V2V？1、在一条直线上 2、不在一条直线上V1V2V？V？3、速度的变化量v等于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。知识点二：向心加速度的推导如图所示，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(VAVBV)和速度的变化量V的合速度，当t趋近于0时，也趋近于0，B点接近A点，v与vA垂直，指向圆心所以向心加速度方向沿半径指向圆心因为vA、vB和v组成的三角形与OAB是相似三角形，所以即v将上式两边同时除以t，得=，即知识点三：对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3公式an2rr42n2rv对于an2rv，也适用于非匀速圆周运动4在公式an2r中当v恒定与r的成反比，恒定r 与r成反比练习:1.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是（ ） A.由 可知a与r成反比 B.由 可知，a与r成正比 C.当v一定时，a与r成反比 D.由 可知，角速度与转速n成正比2.如图所示，是地球表面北半球不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的( )A. 线速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 轨道半径3. 关于向心加速度，下面说法正确的是（ ）A.向心加速度是描述线速度变化的物理量 B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C.向心加速度大小恒定，方向时刻改 D.向心加速度的大小也可用来计算4.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5题图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5.如图所示，O、O1为两个皮带轮，O轮的半径为r，O1的半径为R，且Rr，M点为O轮边缘上的一点，N点为O1轮上的任意一点，当皮带轮转动时，（设转动过程中不打滑）则（ ）A.M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度 B.M点的向心加速度一定等于N点的向心加速度C.M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度 D.M点的向心加速度可能等于N点的向心加速度6.如图所示，一个球绕中心轴线OO的角速度做匀速圆周转动，则（ ）A. 两点线速度相同 B. 两点角速度相同图5-6-5C.若=30，则a、b两点的速度之比va:vb=3:2 D.若=30，则a、b两点的向心加速度之比va:vb=3:210.在图中，A、B为咬合传动的两齿轮，rA2rB，则A、B两轮边缘上两点的()A角速度之比为21 B向心加速度之比为12C周期之比为12 D转速之比为21第六节向心力导学案一、向心力1、 定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向_的合力，这个合力叫做向心力。2、 方向：始终沿着半径指向_3、 表达式：_ _或_4、 向心力是根据_命名的。不论哪种性质的力，只要产生了_，就可以称它为向心力。【课堂合作探究】 探究点一(一) (请同学们阅读教材“向心力”部分，思考并回答以下问题)1举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去2用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式3、请同学们完成课本第p25页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小4、说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的 （1）、绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动（2）、火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的?（3）、在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力，向心力由谁提供探究点二mg （二）实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式（请同学们阅读教材p23页“实验”部分，思考下面的问题：）1、装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平面内做_组成一个圆锥摆且很小，如右图所示。2、计算向心力：用秒表测出钢球运动n圈所用的时间t，测出钢球做匀速圆周运动的半径r，则钢球的线速度大小v=_。由于预先用天平测出了钢球的质量m，带入公式中可知钢球的向心力 _。3、求合力：钢球在转动过程中受到重力mg和细线拉力，通过测量_和_,可求出，钢球所受合力F=_。4、结论：代入数据后比较计算出的向心力和钢球所受合力F的大小，即可得出结论：钢球需要的_等于钢球所受外力的_。探究点三（三）变速圆周运动和一般曲线运动引导1：在刚才“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，这就给我们带来一个疑问：难道向心力能改变速度的大小吗?为什么?引导2：怎么分析研究一般的曲线运动？ 做变速圆周运动的物体所受的力：Ft ：切向分力，它产生 加速度，改变速度的 .Fn： 向心分力，它产生 加速度，改变速度的 . 处理一般曲线运动的方法：例1、分析下面匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供？玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；或者漏斗里的运动，如图。（不计摩擦）例2 如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（ ）A、受重力、支持力 B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C、重力、支持力、向心力、摩擦力 D、以上均不正确L1 L2 300例3、如图所示，已知水平杆长L1=0.1米，绳长L2=0.2米，小球m的质量m=0.3千克，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置以某一角速度转动时，绳子与竖直方向成30角g取10m/s2，求：（1）试求该装置转动的角速度；（2）此时绳的张力是多大？例4. 如图67-6所示，线段OA2ABA、B两球质量相等当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段的拉力之比为多少? 出卷人； 核对人：审核人： 作 业高一物理Wu li zuo ye班级姓名向心加速度、向心力作业1、如图所示为一皮带传动装置.右轮的半径为r，a是它边缘上的一点.左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，距小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中皮带不打滑，则（ ）A.a点与b点的线速度大小相等 B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等 D.a点与d点的向心加速度相等2.如图是甲、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()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3. 如图所示，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r22r1，r31.5r1.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)()A123B24310题图图C843 D3624、关于向心力的说法正确的是（ ）A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B.做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力5如图5所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是A重力 B弹力 C静摩擦力 D滑动摩擦力6内壁光滑圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图，两质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则 （ ）ABAA球的线速度必定大于B球的线速度BA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力CA球的角速度必定大于B球的角速度 DA球的运动周期必定大于B球的运动周期7.一质量为m的小物块,由碗边滑向碗底,该碗的内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,物块的运动速率恰好保持不变,则（ ）A.物块的加速度为零 B.物块所受合力为零C.物块所受合力大小一定,方向改变 D.物块所受合力大小、方向均一定8如图6.75所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么( )A.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力方向指向圆盘中心C.因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运 动方向相反9、 关于匀速圆周运动的周期大小，下列判断正确的是( )A若线速度越大，则周期一定越小 B若角速度越大，则周期一定越小C若半径越大，则周期一定越大 D若向心加速度越大，则周期一定越大10、如图所示，用同样材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动已知三物体质量间的关系ma=2mb=3mc，转动半径之间的关系是rC=2rA=2rB，那么以下说法中错误的是：( )A物体A受到的摩擦力最大 B物体B受到的摩擦力最小C物体C的向心加速度最大 D转台转速加快时，物体B最先开始滑动11、质量为10kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连物体与转盘问最大静摩擦力是重力的01倍，弹簧的劲度系数为600 Nm，原长为