人教版高中物理必修二《向心加速度》圓周運動(dòng)PPT課件下載,共18頁(yè)。
學(xué)習目標
1.知道勻速圓周運動(dòng)中向心加速度大小的表達式,理解向心加速度與半徑的關(guān)系,并會(huì )用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計算。
2.了解分析勻速圓周運動(dòng)速度變化量時(shí)用到的極限思想。
3.能根據問(wèn)題情景選擇合適的向心加速度的表達式。
新課引入
我們可以將地球繞著(zhù)太陽(yáng)公轉看成是勻速圓周運動(dòng),這是因為地球受到什么力的作用?這個(gè)力方向如何?
太陽(yáng)的引力,時(shí)刻指向圓心
光滑桌面上小球在細繩的牽引作用下,繞桌面上的圖釘做勻速圓周運動(dòng),細繩被拉緊。是什么保證了小球做勻速圓周運動(dòng)?這個(gè)力方向如何?
繩子的拉力,時(shí)刻指向圓心
由牛頓第二定律知,物體的加速度方向跟合外力的方向相同。
一、勻速圓周運動(dòng)加速度的方向
1.向心加速度:做勻速圓周運動(dòng)的物體加速度指向圓心,這個(gè)加速度稱(chēng)為向心加速度。
2.符號:an
3.方向:始終指向圓心
4.物理意義:描述速度方向變化的快慢
5.說(shuō)明:勻速圓周運動(dòng)加速度的方向時(shí)刻改變,所以勻速圓周運動(dòng)不是勻變速運動(dòng),而是變加速運動(dòng)。
二、勻速圓周運動(dòng)加速度的大小
1.產(chǎn)生:由向心力產(chǎn)生
2.向心力的大。
3.說(shuō)明:勻速圓周運動(dòng)的向心加速度大小不變。
從幾何角度推到向心信加速度的大。
如圖甲所示,一物體沿著(zhù)圓周運動(dòng),在 A、B 兩點(diǎn)的速度分別為 vA、vB,可以分四步確定物體運動(dòng)的加速度方向。
第一步,根據曲線(xiàn)運動(dòng)的速度方向沿著(zhù)切線(xiàn)方向,畫(huà)出物體經(jīng)過(guò) A、B 兩點(diǎn)時(shí)的速度方向,分別用 vA、vB 表示,如圖甲所示。
第二步,平移 vA 至 B 點(diǎn),如圖乙所示。
第三步,根據矢量運算法則,做出物體由 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的速度變化量 Δv,其方向由 vA 的箭頭位置指向 vB 的箭頭位置,如圖丙所示。由于物體做勻速圓周運動(dòng),vA、vB 的大小相等,所以,Δv與 vA、vB 構成等腰三角形。
第四步,假設由 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的時(shí)間極短,在勻速圓周運動(dòng)的速度大小一定的情況下,A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的距離將非常小,作出此時(shí)的 Δv,如圖丁所示。
仔細觀(guān)察圖丁,可以發(fā)現,此時(shí),Δv與vA、vB都幾乎垂直,因此Δv的方向幾乎沿著(zhù)圓周的半徑,指向圓心。由于加速度a與Δv的方向是一致的,所以從運動(dòng)學(xué)角度分析也可以發(fā)現:物體做勻速圓周運動(dòng)時(shí)的加速度指向圓心。
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