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《向心加速度》圓周運(yùn)動(dòng)PPT課件下載

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人教版高中物理必修二《向心加速度》圓周運(yùn)動(dòng)PPT課件下載,共18頁。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度大小的表達(dá)式,理解向心加速度與半徑的關(guān)系,并會(huì)用來進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

2.了解分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度變化量時(shí)用到的極限思想。

3.能根據(jù)問題情景選擇合適的向心加速度的表達(dá)式。

新課引入

我們可以將地球繞著太陽公轉(zhuǎn)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)榈厍蚴艿绞裁戳Φ淖饔?這個(gè)力方向如何?

太陽的引力,時(shí)刻指向圓心

光滑桌面上小球在細(xì)繩的牽引作用下,繞桌面上的圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)繩被拉緊。是什么保證了小球做勻速圓周運(yùn)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(yùn)動(dòng)加速度的方向

1.向心加速度:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心,這個(gè)加速度稱為向心加速度。

2.符號(hào):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.說明:勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度的方向時(shí)刻改變,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng),而是變加速運(yùn)動(dòng)。

二、勻速圓周運(yùn)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.說明:勻速圓周運(yùn)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小:

如圖甲所示,一物體沿著圓周運(yùn)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(yùn)動(dòng)的加速度方向。

第一步,根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿著切線方向,畫出物體經(jīng)過 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(jù)矢量運(yùn)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(yùn)動(dòng),vA、vB 的大小相等,所以,Δv與 vA、vB 構(gòu)成等腰三角形。

第四步,假設(shè)由 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的時(shí)間極短,在勻速圓周運(yùn)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(xì)觀察圖丁,可以發(fā)現(xiàn),此時(shí),Δv與vA、vB都幾乎垂直,因此Δv的方向幾乎沿著圓周的半徑,指向圓心。由于加速度a與Δv的方向是一致的,所以從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析也可以發(fā)現(xiàn):物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度指向圓心。

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