高中物理課件向心加速度

1、第第五五章章新知預(yù)習(xí)新知預(yù)習(xí)巧設(shè)計(jì)巧設(shè)計(jì)名師課堂名師課堂一點(diǎn)通一點(diǎn)通要點(diǎn)一要點(diǎn)一要點(diǎn)二要點(diǎn)二第第5 5節(jié)節(jié)創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)隨堂檢測(cè)歸納小結(jié)隨堂檢測(cè)歸納小結(jié)課下作業(yè)綜合提升課下作業(yè)綜合提升返回返回返回返回返回返回1. 理解向心加速度的概念。理解向心加速度的概念。2掌握向心加速度的公式，能用公式掌握向心加速度的公式，能用公式 進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3了解向心加速度公式的推導(dǎo)方法。了解向心加速度公式的推導(dǎo)方法。返回返回返回返回讀教材讀教材填要點(diǎn)填要點(diǎn) 1速度的變化量速度的變化量 (1)定義：定義： 運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)末速度與初速度之差，即運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)末速度與初速度之差

2、，即v 。速度的變化量是矢量，既有大小，又有方向。速度的變化量是矢量，既有大小，又有方向。 (2)大小計(jì)算：大小計(jì)算： 同一直線上的速度的變化量。同一直線上的速度的變化量。v2v1返回返回圖圖5 55 51 1返回返回 關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn)不管是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，速度不管是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，速度的變化量的變化量v都是從初速度都是從初速度v1的末端指向末速度的末端指向末速度v2的末端的末端的有向線段。的有向線段。返回返回2向心加速度向心加速度(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力和加速度。勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力和加速度。圖圖5 55 53 3返回返回圓心圓心垂直垂直圓心圓心2r返回返回試身手試身手夯基

3、礎(chǔ)夯基礎(chǔ)1關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說(shuō)法中正確的是關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說(shuō)法中正確的是()A它描述的是線速度方向變化的快慢它描述的是線速度方向變化的快慢B它描述的是線速度大小變化的快慢它描述的是線速度大小變化的快慢C它描述的是角速度變化的快慢它描述的是角速度變化的快慢D勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是恒定不變的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是恒定不變的返回返回解析：解析：向心加速度的方向與線速度的方向垂直，故它只向心加速度的方向與線速度的方向垂直，故它只描述線速度方向變化的快慢，描述線速度方向變化的快慢，A正確，正確，B錯(cuò)誤。對(duì)勻速圓錯(cuò)誤。對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度是不變的，周運(yùn)動(dòng)，角速度是不變的

4、，C錯(cuò)誤。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向錯(cuò)誤。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小不變，但方向時(shí)刻指向圓心，故向心加速心加速度大小不變，但方向時(shí)刻指向圓心，故向心加速度方向是變化的，度方向是變化的，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：A返回返回2關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度，下列說(shuō)法正關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度，下列說(shuō)法正確的是確的是 ()A向心加速度的大小和方向都不變向心加速度的大小和方向都不變B向心加速度的大小和方向都不斷變化向心加速度的大小和方向都不斷變化C向心加速度的大小不變，方向不斷變化向心加速度的大小不變，方向不斷變化D向心加速度的大小不斷變化，方向不變向心加速度的大小不斷變化，方向不變解析：解

5、析：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度的大小不變，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度的大小不變，方向不斷變化，故選項(xiàng)方向不斷變化，故選項(xiàng)C正確。正確。答案：答案：C返回返回3一物體以一物體以4 m/s的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為為2 s，則物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任一時(shí)刻，速度變化，則物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任一時(shí)刻，速度變化率的大小為率的大小為 ()A2 m/s2B4 m/s2C0 D4 m/s2答案：答案：D返回返回4一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為2 m，周期為，周期為3.14 s，如圖如圖554所示，求質(zhì)點(diǎn)從所示，求質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)

6、90到達(dá)到達(dá)B點(diǎn)的速點(diǎn)的速度的變化量。度的變化量。圖圖5 55 54 4返回返回返回返回返回返回 1圓周運(yùn)動(dòng)的加速度圓周運(yùn)動(dòng)的加速度 (1)對(duì)于一般的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)于一般的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度有兩個(gè)分量：一個(gè)是指向圓心的加速度有兩個(gè)分量：一個(gè)是指向圓心的向心加速度，另一個(gè)是沿切線方向的加向心加速度，另一個(gè)是沿切線方向的加速度，如圖速度，如圖555所示。所示。 因此一般情況下，物體做圓周運(yùn)動(dòng)因此一般情況下，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向不一定指向圓心。的加速度方向不一定指向圓心。 (2)對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言，物體對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言，物體的加速度即為向心加速度，因此其方向的加速度即為向心加速度

7、，因此其方向一定指向圓心。一定指向圓心。圖圖5 55 55 5返回返回返回返回1關(guān)于向心加速度，以下說(shuō)法中正確的是關(guān)于向心加速度，以下說(shuō)法中正確的是 ()A向心加速度的方向始終與速度方向垂直向心加速度的方向始終與速度方向垂直B向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小C物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心D物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)向心加速度的物理意義。向心加速度

8、的物理意義。(2)向心加速度方向與線速度方向間的關(guān)系。向心加速度方向與線速度方向間的關(guān)系。返回返回 解析解析向心加速度的方向沿半徑指向圓心，速度方向向心加速度的方向沿半徑指向圓心，速度方向則沿圓周的切線方向。所以，向心加速度的方向始終與速度則沿圓周的切線方向。所以，向心加速度的方向始終與速度方向垂直，只改變線速度的方向，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向垂直，只改變線速度的方向，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只具有向心加速度，加速度方向始終指向圓心；一般情況下，只具有向心加速度，加速度方向始終指向圓心；一般情況下，圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與切向加速度的合加速度的方向不一圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與切向加速度的合加速度的

9、方向不一定始終指向圓心。故定始終指向圓心。故A、B、D正確。正確。 答案答案ABD返回返回 (1)向心加速度只描述線速度方向變化的快慢，沿向心加速度只描述線速度方向變化的快慢，沿切線方向的加速度描述線速度大小變化的快慢。切線方向的加速度描述線速度大小變化的快慢。 (2)向心加速度的方向始終與速度方向垂直，且方向心加速度的方向始終與速度方向垂直，且方向在不斷改變。向在不斷改變。返回返回返回返回圖圖5 55 56 6返回返回 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛上述向心加速度的表達(dá)式中，上述向心加速度的表達(dá)式中，an均與兩個(gè)物理量有關(guān)，在討論與其中某一個(gè)量的關(guān)均與兩個(gè)物理量有關(guān)，在討論與其中某一個(gè)量的關(guān)系時(shí)，要注意另

10、一個(gè)量是否發(fā)生變化。系時(shí)，要注意另一個(gè)量是否發(fā)生變化。返回返回 2如圖如圖557所示為兩級(jí)皮帶傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶所示為兩級(jí)皮帶傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶均不打滑，中間兩個(gè)輪子是固定在一起的，輪均不打滑，中間兩個(gè)輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪的半徑和輪2的半徑相同，輪的半徑相同，輪3的半徑和輪的半徑和輪4的半徑相同，且為輪的半徑相同，且為輪1和輪和輪2半半徑的一半，則輪徑的一半，則輪1邊緣的邊緣的a點(diǎn)與輪點(diǎn)與輪4邊緣的邊緣的c點(diǎn)相比點(diǎn)相比 ()圖圖5 55 57 7返回返回A線速度之比為線速度之比為1 4B角速度之比為角速度之比為4 1C向心加速度之比為向心加速度之比為8 1D向心加速度之比為向

11、心加速度之比為1 8返回返回答案答案D返回返回返回返回返回返回1(對(duì)應(yīng)要點(diǎn)一對(duì)應(yīng)要點(diǎn)一)下列有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是下列有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是 ()A做圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定指向圓心做圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定指向圓心B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心加速度越大，物體運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心加速度越大，物體運(yùn)動(dòng) 的速度變化越快的速度變化越快C在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒量在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒量D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體角速度越大，連接物體與圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體角速度越大，連接物體與圓 心的軌道半徑轉(zhuǎn)動(dòng)越快心的軌道半徑轉(zhuǎn)動(dòng)越快返回返回解析：解析：只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度方向一

12、定指向圓心，只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度方向一定指向圓心，故故A選項(xiàng)錯(cuò)；加速度是描述運(yùn)動(dòng)物體速度變化快慢的物理選項(xiàng)錯(cuò)；加速度是描述運(yùn)動(dòng)物體速度變化快慢的物理量，故量，故B選項(xiàng)正確；向心加速度是矢量，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)正確；向心加速度是矢量，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，雖然方向總是指向圓心，但以地面為參照系時(shí)，加速中，雖然方向總是指向圓心，但以地面為參照系時(shí)，加速度的方向是不斷變化的，因此加速度是變量，故度的方向是不斷變化的，因此加速度是變量，故C選項(xiàng)錯(cuò)選項(xiàng)錯(cuò)誤。由角速度的定義可知，誤。由角速度的定義可知，D選項(xiàng)正確。選項(xiàng)正確。答案：答案：BD返回返回2(對(duì)應(yīng)要點(diǎn)一對(duì)應(yīng)要點(diǎn)一)如圖如圖558所示，為所示，

13、為A、B兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變化的圖像其中隨半徑變化的圖像其中A為雙曲線的一為雙曲線的一個(gè)分支，由圖可知個(gè)分支，由圖可知 ()AA物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變BA物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變CB物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變DB物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變圖圖5 55 58 8返回返回答案：答案：AC返回返回圖圖5 55 59 9返回返回答案：答案：ADAD返回返回4(對(duì)應(yīng)要點(diǎn)二對(duì)應(yīng)要點(diǎn)二)一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都

14、可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替。如圖半徑的小圓弧來(lái)代替。如圖5510甲所示，曲線上甲所示，曲線上A點(diǎn)的點(diǎn)的曲率圓定義為：通過(guò)曲率圓定義為：通過(guò)A點(diǎn)和曲線上緊鄰點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑點(diǎn)的曲率圓，其半徑叫做叫做A點(diǎn)的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成點(diǎn)的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成角的方向角的方向以速度以速度v0拋出，如圖乙所示。則在其軌跡最高點(diǎn)拋出，如圖乙所示。則在其軌跡最高點(diǎn)P處的曲率處的曲率半徑是半徑是 ()圖圖5 55 51010返回返回答案：答案：C返回返回 (1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心加速度的方向沿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心加速度的方向沿半徑指向圓心，方向時(shí)刻變化，勻速圓周運(yùn)動(dòng)為變加速半徑指向圓心，方向時(shí)刻變化，勻速圓周運(yùn)動(dòng)