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第五章 曲线运动
第五节 向心加速度
人教版必修2
轻绳栓一小球,在光滑水平面做
匀速圆周运动。
受力分析:
O
结论:FN与G相抵消,绳子的拉力F充当
FN
G
F
合外力,方向始终指向圆心。
当物体做匀速圆周运动时,其受到的合力指向圆心
由牛顿第二定律:F合=ma
当物体做匀速圆周运动时,其加速度也是指向圆心的
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。
定义:
向心加速度的方向:
指向圆心
向心加速度的大小呢?
回顾
加速度的定义式
速度的变化量ΔV=V2—V1
速度的变化量
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?
V1
V2
△V
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?
V1
V2
△V
速度的变化量△V的图示
从同一点作出物体在一段时间内的始末两个速度矢量v1和v2 ,做一个从初速度矢量v1的末端指向末速度矢量v2的末端的矢量,所作的矢量Δv就等于速度的变化量。
VA
O
A
B
VB
△V
VA
R
R
由△OAB与△BVAVB相似,有
v
R
AB
v
=
D
向心加速度公式
角速度表达形式
线速度表达形式
2
2
w
r
a
r
v
a
n
n
=
=
思考1:从公式a=v2/r看,向心加速度与圆周运动的半径成反比;从公式a=rω2看,向心加速度与半径成正比,这两个结论是否矛盾?
o
r
ω一定
v一定
a
在y=kx这个关系式中,说y与x成正比,前提是什么?
思考2
加速度是一个描述速度变化快慢的物理量,但在匀速圆周运动中,速度大小是不变的,那么向心加速度有什么意义?
向心加速度用来描述线速度方向变化的快慢
课堂小结
1、定义:
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。
2、方向:
指向圆心
3、公式:
角速度表达形式
线速度表达形式
2
2
w
r
a
r
v
a
n
n
=
=