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1、第五节 向心加速度什么是匀速圆周运动?匀速的含义是什么?讨论:那么物体所受的外力沿什么方向?加速度又怎样呢?匀速圆周运动是速度方向变化的曲线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向心加速度加速度的定义式是什么?速度的变化量va 的方向与v 的方向相同如何确定v的方向?曲线运动中的速度的变化量:v2用矢量图表示速度变化量作法:从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和v2,从初速度v1的末端至末速度v2的末端所作的矢量就是速度的变化量v 。直线运动中的速度的变化量:v1v2vv1v2vv1v2v1=3m/s,水平向东;v2=5m/s,水平向东。v1=5m/s,水平向东;v
2、2=3m/s,水平向东。v1vv1v2vv = 2m/sv = -2m/s设质点沿半径为r 的圆做匀速圆周运动,某时刻位于A点,速度为vA,经过时间t 后位于B点,速度为vB 。匀速圆周运动的加速度方向vAvOABvBvAvBvBvAvBvBvA思考:随着的变小,v的方向如何变化?向心加速度1、定义:做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心,这个加速度称为向心加速度。4、物理意义:描述速度方向变化的快慢。2、符号:an3、方向:始终指向圆心。5、说明:匀速圆周运动加速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动不是匀变速运动,是变加速运动。指向圆心向心加速度的表达式OBAvAvBvAv设做匀速圆周运动的物体的
3、线速度的大小为v ,轨迹半径为r。经过时间t,物体从A点运动到B点。尝试用v 、r 写出向心加速度的表达式。vA、vB、v 组成的三角形与ABO相似 =ABvvr v =ABvr an = = ABvrvtt当t 很小很小时,AB=AB=l = = = vABlttABt an = v =vrv2r= 2r = v向心加速度的表达式:思考:从公式 看,向心加速度与半径成反比;从公式 看,向心加速度与半径成正比;这两个结论是否矛盾?an = v2ran = 2rv不变时,an与r 成反比不变时,an与r 成正比向心加速度的表达式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
4、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例与练例与练2、一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v =0.2m/s,则它的 向心加速度为_m/s2, 角速度为_ rad/s, 周期为_s。0.212例与练例与练3、关于北京和广州随地球自转的向心加速度,下列说法中正确的是 A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小例与练例与练rRcos关于北京和广州随地球自转的向心加速度,下列说法中正确的是 A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小BDORROORRO4、5、如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,求图中a、b、c、d各点的加速度之比。 例与练向向心心加加速速度度an = = v2ran = = 2r1.定义:匀速圆周运动的加速度2.意义:描述速度方向变化的快慢3.大小:4.方向:始终指向圆心(时刻改变)匀速圆周运动是变加速运动