人教版必修第二冊(cè)第六章圓周運(yùn)動(dòng)-向心加速度教案

1、2020-2021學(xué)年度第二學(xué)期高一物理 第三課時(shí) 向心加速度班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 一、知識(shí)梳理圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷改變，一定是_運(yùn)動(dòng)，必定有_任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度的方向都指向_，這個(gè)加速度叫向心加速度2向心加速度向心加速度是描述物體_改變_的物理量，其計(jì)算公式為an_.二、重點(diǎn)探究知識(shí)點(diǎn)一對(duì)向心加速度的理解例1關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法正確的是()A它描述的是線速度大小變化的快慢B它描述的是線速度方向變化的快慢C它描述的是物體運(yùn)動(dòng)的路程變化的快慢D它描述的是角速度變化的快慢針對(duì)練習(xí)1下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是()A向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B向心

2、加速度的方向始終保持不變C在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的D在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化知識(shí)點(diǎn)二對(duì)向心加速度公式的理解例2關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度，下列說法中正確的是()A由于aeq f(v2,r)，所以線速度大的物體向心加速度大B由于aeq f(v2,r)，所以旋轉(zhuǎn)半徑大的物體向心加速度小C由于ar2，所以角速度大的物體向心加速度大D以上結(jié)論都不正確針對(duì)練習(xí)2如圖所示為質(zhì)點(diǎn)P、Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的圖線，表示質(zhì)點(diǎn)P的圖線是雙曲線，表示質(zhì)點(diǎn)Q的圖線是過原點(diǎn)的一條直線，由圖線可知()A質(zhì)點(diǎn)P的線速度大小不變B質(zhì)點(diǎn)P的角速度大小不變C質(zhì)點(diǎn)Q的角速度隨半徑變化

3、D質(zhì)點(diǎn)Q的線速度大小不變知識(shí)點(diǎn)三傳動(dòng)裝置中的向心加速度例3. 如圖2所示，O、O1為兩個(gè)皮帶輪，O輪的半徑為r，O1輪的半徑為R，且Rr，M點(diǎn)為O輪邊緣上的一點(diǎn)，N點(diǎn)為O1輪上的任意一點(diǎn)當(dāng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不打滑)，則()圖2AM點(diǎn)的向心加速度一定大于N點(diǎn)的向心加速度BM點(diǎn)的向心加速度一定等于N點(diǎn)的向心加速度CM點(diǎn)的向心加速度可能小于N點(diǎn)的向心加速度DM點(diǎn)的向心加速度可能等于N點(diǎn)的向心加速度針對(duì)練習(xí)3如圖3所示，O1為皮帶傳動(dòng)的主動(dòng)輪的軸心，輪半徑為r1，O2為從動(dòng)輪的軸心，輪半徑為r2，r3為固定在從動(dòng)輪上的小輪的半徑已知r22r1，r31.5r1.A、B、C分別是3個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，

4、則質(zhì)點(diǎn)A、B、C的向心加速度之比是(假設(shè)皮帶不打滑)()圖3A123 B243C843 D362知識(shí)點(diǎn)四 向心加速度與其他運(yùn)動(dòng)規(guī)律的結(jié)論例4如圖4所示，定滑輪的半徑r2 cm，繞在滑輪上的細(xì)線懸掛著一個(gè)重物，由靜止開始釋放，測得重物以加速度a2 m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，在重物由靜止下落1 m的瞬間，滑輪邊緣上的點(diǎn)的角速度_ rad/s，向心加速度an_ m/s2.圖4針對(duì)練習(xí)4一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是4 rad/s，盤面上距盤中心0.01 m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小物體能夠隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5所示求物體轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度的大小和方向圖5第五節(jié)向心加速度一、知識(shí)梳理1變速加速度圓

5、心2速度方向快慢eq f(v2,r)2r二、重點(diǎn)探究例1B向心加速度描述了線速度方向變化的快慢，故選B.解析由于向心加速度始終與速度垂直，故向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，故向心加速度的大小表示線速度方向改變的快慢針對(duì)練習(xí)1A向心加速度方向始終指向圓心，與速度方向垂直，方向時(shí)刻在變化，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度的大小不變，方向時(shí)刻變化，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤例2D研究三個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，要注意在一個(gè)量一定時(shí)，研究另兩個(gè)量的關(guān)系，比如aeq f(v2,r)只有在r一定的前提下，才能說速度v越大，加速度a越大針對(duì)練習(xí)2A由圖象知，質(zhì)點(diǎn)P的向心加速度隨半徑r的變化曲

6、線是雙曲線，因此可以判定質(zhì)點(diǎn)P的向心加速度ap與半徑r的積是一個(gè)常數(shù)k，即aprk，apeq f(k,r)，與向心加速度的計(jì)算公式apeq f(v2,r)對(duì)照可得v2k，即質(zhì)點(diǎn)P的線速度veq r(k)，大小不變，A選項(xiàng)正確；同理，知道質(zhì)點(diǎn)Q的向心加速度aQkr與a2r對(duì)照可知2k，eq r(k)(常數(shù))，質(zhì)點(diǎn)Q的角速度保持不變因此選項(xiàng)B、C、D皆不正確點(diǎn)評(píng)正確理解圖象所表達(dá)的物理意義是解題的關(guān)鍵，搞清向心加速度公式aneq f(v2,r)和an2r的適用條件例3A因?yàn)閮奢喌霓D(zhuǎn)動(dòng)是通過皮帶傳動(dòng)的，而且皮帶在傳動(dòng)過程中不打滑，故兩輪邊緣各點(diǎn)的線速度大小一定相等在大輪邊緣上任取一點(diǎn)Q，因?yàn)镽r，所

7、以由aneq f(v2,r)可知，aQaN，因此A選項(xiàng)正確方法總結(jié)涉及傳動(dòng)裝置問題時(shí)，先找出哪些點(diǎn)線速度相等，哪些點(diǎn)角速度相等，然后相應(yīng)地應(yīng)用aneq f(v2,r)、an2r進(jìn)行分析針對(duì)練習(xí)3C因皮帶不打滑，A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相同，根據(jù)向心加速度公式：aneq f(v2,r)，可得aAaBr2r121.B點(diǎn)、C點(diǎn)是固定在一起的輪上的兩點(diǎn)，所以它們的角速度相同，根據(jù)向心加速度公式：anr2，可得aBaCr2r321.5.所以aAaBaC843，故選C.方法總結(jié)(1)向心加速度的公式anr2eq f(v2,r)中，都涉及三個(gè)物理量的變化關(guān)系，因此必須在某一物理量不變時(shí)，才可以判斷另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系(2)對(duì)于皮帶傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)等裝置，要先確定輪上各點(diǎn)v、的關(guān)系，再進(jìn)一步確定向心加速度a的關(guān)系例4100200解析由題意知，滑輪邊緣上的點(diǎn)的線速度與物體的速度相等，由推論公式2axv2，得v2 m/s.又因vr，所以100 rad/s，an