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《中学教材全解》2014-2015学年人教版高中物理必修2课时学案 第五章 第5节 向心加速度.doc

1、第5节 向心加速度学习目标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。自主学习1.匀速圆周运动的特点:线速度的方向: ;角速度的含义与表达式: 。2.向心加速度定义: ,公式(不同的表示法): ,单位: ;方向: 。物理意义: 。3.匀速圆周运动是匀变速曲线运动吗? 。自我检测1.(单选)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,向心加速度的大小不断变化2.(单选)关于质点做匀速圆周运动,

2、下列说法中正确的是 ( )A.线速度大,向心加速度一定大B.角速度大,向心加速度一定大C.周期大,向心加速度一定大D.向心加速度大,速度一定变化快图5-5-13.(单选)如图5-5-1所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。是轮盘的一个齿,是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是( )A.两点角速度大小相等B.两点向心加速度大小相等C.点向心加速度小于点向心加速度D.点向心加速度大于点向心加速度课内探究 一、速度变化量用矢量图表示速度变化量1.速度在同一直线上(如图5-5-2所示,分析总结)。图5-5-2(1)初速度和末速度方向相同,末速度大于初速度,此时速度的变化量与初、末速度的方向

3、、大小关系为: 。(2)初速度和末速度方向相同,末速度小于初速度,此时速度的变化量与初、末速度的方向、大小关系为: 。(3)初速度和末速度方向相反,此时速度的变化量与初、末速度的方向、大小关系为: 。结论:从同一点作出物体在一段时间内的始末两个速度矢量和,从初速度矢量 所作的矢量就等于速度的变化量。图5-5-32.不在同一条直线上的速度的变化量(如图5-5-3所示)。曲线运动中一段时间的速度变化量: 。图5-5-4例1 一质点做匀速圆周运动,其半径为2 m,周期为3.14 s,如图5-5-4所示,求质点从点转过90到达点时的速度变化量。二、向心加速度1.向心加速度的方向(1)向心加速度定义:

4、。(2)符号: 。(3)方向: 。(4)物理意义: 。说明:匀速圆周运动向心加速度的大小不变,方向在时刻改变,所以匀速圆周运动不是匀变速运动。所有圆周运动的向心加速度方向都指向圆心。向心加速度反映了做圆周运动物体的速度方向变化的快慢,只改变线速度方向,不改变其大小。2.向心加速度的大小描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、转速,则向心加速度的表达式为= 。3.如何理解向心加速度?(1)向心加速度的效果: 。(2)匀速圆周运动:匀速圆周运动的向心加速度大小 (“变”或“不变”),方向 (“变”或“不变”)。(3)变速圆周运动:向心加速度公式表示质点在圆周上某点的向心加速度 (选填“瞬时值”

5、或“平均值”),其中或应取该点的线速度和角速度的 值。例2 (单选)关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是( )A.由,知与成反比B.由,知与成正比C.由,知与成反比D.由,知与转速成正比图5-5-5例3 如图5-5-5所示,两轮同绕轴转动,和两轮用皮带传动,三轮的半径之比为233,a、b、c为三轮边缘上的点。求:(1)三点的线速度之比;(2)三点转动的周期之比;(3)三点的向心加速度之比。巩固练习1.(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图5-5-62.(单选)如图5-5-6所示,在风力发电机的叶片上有三点,其中在叶片的端点,在叶片的中点。当叶片转动时,这三点( )A.线速度大小都相等B.线速度方向都相同C.角速度大小都相等D.向心加速度大小都相等3.一物体在水平面内沿半径20 cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度0.2 m/s,则它的向心加速度为 ,角速度为 rad/s,周期为 s。交流讨论1.从公式看,向心加速度与圆周运动的半径成反比?从公式看,向心加速度与半径成正比,这两个结论是否矛盾?2.向心加速度与物体的实际加速度是什么关系?自我检测参考答案1.A 2.D 3.C

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