高中物理人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动5.向心加速度备课课件ppt

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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。
一、速度的变化量速度的变化量是指物体速度的增量，也叫速度变化.速度的变化量是 ，有大小，也有 ．其运算规律满足平行四边形定则(或三角形定则)．二、对圆周运动中加速度的认识1．推测：圆周运动的速度方向不断改变,一定是 运动．必定有 ．
2．实例(1)地球绕太阳年复一年、周而复始地做(近似的)圆周运动，而不背离太阳飞走，是因为地球受到 对它的 ，方向指向太阳的中心．(2)光滑桌面上小球在细绳的牵引作用下，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，细绳被拉紧．小球受到的指向圆心的 保证了小球做匀速圆周运动．对实例分析得出结论：物体受到指向圆心的力必定产生 ．
一、对速度变化量Δv的理解1．速度变化量是指物体速度的增量，又叫速度的变化，它等于物体的末速度与初速度的矢量差．若物体做直线运动，则Δv＝v2－v1.若物体做曲线运动，速度变化量用平行四边形定则或三角形定则来求．
2．速度变化量是矢量，它有大小，也有方向．①当物体沿直线运动且速度增大时，Δv方向与速度方向相同；当物体沿直线运动且速度减小时，Δv方向与速度方向相反，如图所示：
②如果物体做曲线运动，我们把初速度v1移到末速度v2上，使v1、v2的箭尾重合，则从v1的箭头指向v2箭头的有向线段就表示Δv，如图所示．
(2)理解①当匀速圆周运动的半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比，也与线速度的平方成正比．随频率的增加或周期的减小而增大．②当角速度一定时，向心加速度与运动半径成正比．③当线速度一定时，向心加速度与运动半径成反比．3．向心加速度公式也适用于非匀速圆周运动，向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度．①对于匀速圆周运动，其所受的合力就是向心力，只产生向心加速度，因而匀速圆周运动的向心加速度是其实际加速度．
②对于非匀速圆周运动，例如竖直平面内的圆周运动．如图所示，小球的合力不指向圆心，因而其实际加速度也不指向圆心，此时的向心加速度只是它的一个分加速度．
【例题1】 (多选)关于向心加速度,以下说法中正确的是（ ）A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直B.向心加速度的方向保持不变C.物体做匀速圆周运动时的加速度不变D.物体做匀速圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心
题型一 对向心加速度的理解
【解析】向心加速度的方向沿半径指向圆心,速度方向则沿圆周的切线方向,所以,向心加速度的方向始终与速度方向垂直,且方向在不断改变。物体做匀速圆周运动时,具有向心加速度,加速度方向始终指向圆心,即加速度方向改变,大小不变,所以向心加速度是改变的。【答案】AD
【例题4】 (多选)如图是甲、乙两球做匀速圆周运动时,向心加速度随半径变化的图象，其中图线甲为双曲线的一个分支。由图象可以知道(　　)A.甲球运动时，线速度大小保持不变B.甲球运动时，角速度大小保持不变C.乙球运动时，线速度大小保持不变D.乙球运动时，角速度大小保持不变
题型二 向心加速度公式中各物理量间的关系
【解析】小齿轮A和大齿轮B通过链条传动，边缘线速度大小相等，即vA＝vB，小齿轮A和后轮C同轴转动，角速度相等，有ωA＝ωC，由向心加速度 可得aA∶aB＝RB∶RA＝4∶1，由向心加速度an＝ω2R可得aA∶aC＝RA∶RC＝1∶8，所以aA∶aB∶aC＝4∶1∶32，选项C正确.
【例题5】如图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB＝4RA、RC＝8RA，当自行车悬空，大齿轮B带动后轮匀速转动时，A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aA∶aB∶aC等于（ ）A.1∶1∶8 B.4∶1∶4 C.4∶1∶32 D.1∶2∶4
题型三 向心加速度的有关计算
【例题6】 滑板运动深受青少年的喜爱,如图所示,某滑板运动员恰好从B点进入半径为2.0 m的 圆弧，该圆弧轨道在C点与水平轨道相接，运动员滑到C点时的速度大小为10m/s.求他到达C点前、后瞬间的加速度（不计各种阻力）.
【例题8】(多选)如图所示，小球A用轻质细线拴着在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，当小球A运动到左侧时，在小球A的正上方高度为R的小球B水平飞出，飞出时的速度大小为 不计空气阻力，重力加速度为g，要使小球A在运动一周的时间内能与小球B相碰，则小球A的向心加速度大小可能为（ ）