1、向心加速度 3.向心加速度高中物理必修第二册第六章圆周运动 向心加速度 地球公转 地球绕太阳(近似)做匀速圆周运动向心加速度 v速度有没有改变?速度改变有多大?速度改变有多快?vav为了研究问题方便,我们假设地球绕太阳顺时针转动向心加速度 O探究一:速度变化量 任务1:沿直线向右加速运动的物体,初速度是5m/s,经过一段时间后,速度增大为8m/s,求这段时间内物体速度的变化量?v 1 v 2 v任务2:如果物体的速度由向右的5m/s减小到3m/s,其速度的变化量又如何?v 1 v 2 v vvv 末初向心加速度 O探究一:速度变化量 任务3:物体以初速度是5m/s向右做减速直线运动,减速到零以
2、后反向加速到2m/s,求这段时间内物体速度的变化量?v 1 v 2 v 任务4:物体以某一初速度做平抛运动,经过一段时间到达B点,求这段时间内物体速度的变化量?向心加速度 O探究一:速度变化量 任务5:地球绕太阳(近似)做匀速圆周运动,自A点出发转过90时的速度变化量vB。向心加速度 BvAAvBB1v1BvvB1B22BvvB2v的方向?0t 时A处加速度aA的方向又如何?垂直于速度指向圆心vvv 末初vat 0 aa向心加速度 向心加速度na方向:始终指向圆心Fma方向相同向心加速度 实验探究:向心加速度与角速度的关系探究二:向心加速度的大小 向心加速度 ABlxvAvBvOr任务1:某质
3、点沿半径为 r 的圆周做匀速圆周运动,其线速度大小为 v,质点从 A 处出发运动后到达B处:t(1)质点通过的弧长;(用线速度表示)l(2)若,则弦 AB 长;0t x v tlv t (3)对应边比例关系;vvxr(4)该过程中速度变化量;v vvxv trr (5)速度变化率2vrvt(6)加速度 an=2vr探究二:向心加速度的大小 理论推导an=2r向心加速度 思考1:从看,向心加速度与半径成反比;从看,向心加速度与半径成正比,这两个结论是否矛盾?2nvaran=2r向心加速度 思考2:在匀速圆周运动中,速度大小是不变的,方向时刻改变,那么向心加速度有什么 物理意义?思考3:物体做变速
4、圆周运动时,向心加速度的 公式是否成立?向心加速度 探究三:运用公式解决实际问题 应用1:“快速干手”提高线速度的同时,可以减少半径向心加速度 OAORB vA:vB=_anA:anB=_A:B=_TA:TB=_应用2:“随球自转”探究三:运用公式解决实际问题 向心加速度 课堂总结 知识思维极限思想 控制变量 方法公式法 画图法 4.物理意义:描述速度方向变化的快慢 3.大小:2.方向:始终指向圆心 5.说明:匀速圆周运动加速度的大小不变,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 做匀速圆周运动的物体,加速度方向指向圆心,这个加速度叫做向心加速度。1.定义:an=2vran=2r向心加速度 如图所示,在长为L 的细绳下端拴一个质量 为 m 的小球,捏住绳子的上端,使小球在水平面内做圆周运动,细绳就沿圆锥面旋转,这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直方向的夹角为时,小球运动的向心加速 度 an 的大小为多少?通过计算说明:要增大夹角,应 该增大小球运动的角速度。随堂练习 向心加速度 课外拓展 物体做变速圆周运动时,除了具有向心加速度以外(改变速度方向变化快慢),还存在什么加速度,用来改变速度的大小变化快慢呢?