第五章曲线运动资料.ppt

可以从向心加速度和切向加速度的角度来理解匀速圆周运动和变速圆周运动。 仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动，同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动。 例3：地球上不同纬度的物体的角速度一样吗?线速度大小一样吗? O R θ R O O R R θ O 4.圆 周 运 动 4.圆 周 运 动 例题4：一把雨伞边缘的半径为r，且高出水平地面h。当雨伞以角速度ω旋转时，雨滴自边缘甩出落在地面上成一个大圆圈。求这个大圆的半径。 5.向心加速度 学习目标 2.知道向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法 1.理解速度变化量和向心加速度的概念 3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式 4.能够运用向心加速度公式求解有关问题 5.向心加速度 匀速圆周运动 变速曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 那么做匀速圆周运动的物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？ 5.向心加速度 小实验:小球在光滑的桌面上做匀速圆周运动 受力分析: O O FN G F 结论:小球受重力、支持力和绳的拉力的作用, FN与G相抵消,合力为F.方向指向圆心 5.向心加速度 结论:做匀速圆运动的物体,合外力指向圆心,与速度V垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小. 1.普遍性结论:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心.这个加速度叫做向心加速度.符号:an 2.方向:始终指向圆心 3.意义:描述线速度方向改变的快慢 说明:匀速圆周运动是加速度的大小不变,方向时刻改变的变加速运动. ①v1 v2 (1)如果初速度v1和末速度v2在同一方向上: ②v1 v2 v2 v1 v2 Δv v1 v2 Δv v1 v2 v1 Δv v1 v2 矢量△v=v2-v10与v2同向 矢量△v=v2-v10与v2反向 (2)曲线运动中变化量△v : 矢量三角形法则:矢量相加的三角形法则逆过来运用就可得出矢量相减 1.速度的变化量 向心加速度的推导 1.VA 、VB的长度是否一样? VA平移时注意什么? 2.△v与圆的半径平行吗? 什么条件下平行? 3.结论:当△t极小时,△v (an)指向圆心. 当Δt→0时,Δθ →0,Δv趋近垂直vA而指向圆心 向心加速度的推导 5.向心加速度 注:公式也适用于非匀速圆周运动 特别提醒:(1)由于向心加速度的方向时刻在变,所以匀速圆周运动是一种变加速运动； (2)向心加速度公式中,ω、v、a必须对应同一时刻; (3)在非匀速圆周运动中,加速度的两个分量:切向加速度改变速度大小,向心加速度改变速度方向. 正确认识向心加速度的两种表达式 3.由an－r图可知:an与r成正比还是反比,要看是ω恒定还是v恒定. 5.向心加速度 例题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,向心加速度大小不断变化 例题2：下列说法正确的是( ) A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 C.匀速圆周运动是一种变加速运动 D.向心加速度垂直于速度方向不改变线速度的大小 5.向心加速度 例题4：如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(　　) 例题3：已知某骑自行车的人.1.0min蹬了10圈.车轮与脚蹬轮盘转数之比为3：1.求车轮转动的线速度的大小和加速度大小(车轮半径为1.0m) 6.向 心 力 学习目标 3.了解一般曲线运动的处理方法 2.知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的确切涵义，并能用来进行有关计算 1.理解向心力的概念 6.向 心 力 知识回顾 1.向心加速度：作圆周运动的物体具有的总是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度． 2.向心加速度的方向：指向圆心，时刻变化． 3.向心加速度大小： an = v2 r an = rω2 或 an 哪来的？即an 是如何产生的？ 根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。 6.向 心 力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力，即产生向心加速度的力叫向心力。 2.符号：Fn 3.方向：始终指向圆心(与线速度垂直);是变力。 4.作用：只改变线速度方向，不改变线速度大小。 5.注意：向心力是根据作用效果命名的，它不是具有确定性质的某一个力，通常由重力、弹力、摩擦力 中的某一个力、或者某几个力的合力提供。 6.向 心 力 6.向心力的大小 F合＝Fn F合＝man an