高一物理人教必修二同步课件55向心加速度共21.pptx

匀速圆周运动,什么是匀速圆周运动?,物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。,“匀速”的含义是什么？,线速度的大小处处相等,匀速圆周运动是变速运动,变速运动,运动状态改变,一定受到外力,一定存在加速度,那么物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？,感知加速度的方向,这个力可能沿什么方向?,地球绕太阳做匀速圆周运动受到什么力的作用?,太阳对地球的吸引力,指向太阳,感知加速度的方向,这几个力的合力沿什么方向?,小球在桌面上绕钉子做匀速圆周运动受到几个力的作用?,感知加速度的方向,小球受力分析如右图所示：,O,FN与G相抵消，所以合力为F,小球受力特点如下图所示：,结论：做匀速圆运动的物体，合外力指向圆心。,感知加速度的方向,我们这节课讨论加速度，而这里却在讨论物体受力情况，这不是“南辕北辙”了吗？,牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度方向总与它受力的方向一致。这个关系不仅对直线运动正确，对曲线运动同样正确。,在前面的实例中，物体所受的合力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心。,感知加速度的方向,任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心。这个加速度叫做向心加速度。,从上面的例子，可以得出普遍性的结论。,向心加速度,定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心。这个加速度叫做向心加速度。,描述线速度方向变化快慢的物理量。,物理意义：,总是沿着半径指向圆心，与该点的线速度方向垂直。,方向：,向心加速度的方向是不是固定不变的？,向心加速度的大小,加速度的定义式？,=,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？,v,v,速度变化量的表示：从初速度指向末速度,向心加速度的大小,加速度的定义式？,=,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?,v,速度变化量的表示：从初速度指向末速度,向心加速度的大小,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：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，质点速度的变化量如何？,向心加速度的大小,如图所示，、是时间间隔前后的速度。,移动，把它们的起点放在一起,作出速度变化量,向心加速度的大小,物体做匀速圆周运动，所以速度的大小=,可以得到，速度矢量三角形与相似。,于是有=，,即=，,当很小时，AB边和AB弧长近似相等，即=。,可得到线速度=，,即=，,于是有=2,所以向心加速度=2,向心加速度的大小,=2,其他公式：,=,=22,=2,=2,=,=,=2,=22,=422,=2n,=2n2,=422,思考与讨论,2)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C。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”？,例题1,一物体在水平面内沿半径R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度为_m/s2，它的角速度为_rad/s，它的周期为_s,0.2,1,2,例题2,一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍，当前进且不打滑时，前