课件30张PPT。地球围绕太阳转
角速度和线速度一.复习引入:上节课我们学习了匀速圆周运动那么对于匀速圆周运动 有没有加速度?一.论证作匀速圆周运动的物体必然存在加速度变速运动运动状态改变一定受到外力一定存在加速度匀速圆周运动线速度大小不变,方向时刻变化5.5 向心加速度这些物体为什么会做圆周运动?既然做匀速圆周运动的物体有加速度,其加速度如何确定呢?
设疑:匀速圆周运动的加速度为矢量,要确定它就要确定加速度的大小和方向。下面有两种思路。
第一种思路:牛顿第二定律:据牛顿第二定律知,F=ma 加速度的方向与物体所受的合外力的方向相同,做匀速圆周运动的物体也应有相同的结论,其加速度与所受合外力的方向相同.
我们首先从受力入手来看以下几个实例
小实验:实例一:拉住绳子一端,使小球在光滑的桌面上做匀速圆周运动。观察与思考:
1、小球受到哪些力作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?OGFNO一、小球受力分析OGFNFOFN与G相抵消,所以合力为F一、小球受力分析OFFFvvvO一、小球受力分析 做匀速圆周运动的物体,合外力指向圆心,与速度 v垂直。实例二:人造地球绕地球的运动可以看作匀速圆周运动,人造地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?为什么链球会做圆周运动呢? 圆锥摆圆锥摆小球做匀速圆周运动θL 上述实例中做匀速圆周运动的物体所合外力指向圆心,所以物体的加速度应指向圆心.归纳加速度的方向 上面我们定性的描述了匀速圆周的加速度接下来我们来定量的描述.(1) △V 表示什么? △V 是矢量还是标量?
加速度的定义a= △ v/△t.第二种思路:用加速度的定义证明(2) a的方向与△V的方向有何关系?
(3) △V的方向怎样确定?
1、速度的变化量△V[1].(1)v1v2v1v2△VV1△VV2(2)v1 > v2 (如图乙)V1V2[2]、如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量△v?V1V2V2V1△V 速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2的关系:
首先通过平移使始末两个速度的矢量v1和v 2的箭尾重合,然后从初速度矢量v1的箭头作一个至末速度矢量v2箭头的矢量△v ,矢量△v就等于速度的变化量。探究:设质点沿半径为r的圆周运动,某时刻位于A点,速度为VA,经过时间后位于B点,速度为VB,质点速度的变化量△v沿什么方向?vAVB注意:1、 VA 、VB的长度是否一样?2、△v/△t表示什么?当△t很小很小时,△v /△t即为物体的瞬时加速度a. 二、向心加速度的方向 由于做匀速圆周运动的物体的瞬时加速度的方向总是指向圆心.因此其加速度被称为向心加速度. 三.向心加速度的大小(1)向心加速度大小的表达式结论:正确认识向心加速度的两种表达式 v不变时,an与r 成反比,
ω不变时,an与r 成正比.
两个结论并不矛盾.
向心加速度的各种表达式: 由匀速圆周运动向心加速度的基本公式,结合各物理量间的关系,我们可以推导出匀速圆周运动向心加速度的各种表达形式.4.匀速圆周运动的向心加速度的物理意义 做匀速圆周运动的物体,改变的只是速度的方向,不改变速度的大小。故向心加速度是用来描述物体速度方向改变快慢的物理量匀速圆周运动中a的大小不变,方向时刻在变。是变加速曲线运动1.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A