高中物理 5.5向心加速度学案 新人教版必修2

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1、学案5　向心加速度1．加速度是表示____________的物理量，它等于____________________________的比值．在直线运动中，v0表示初速度，v表示末速度，则速度的变化量Δv＝__________，加速度公式a＝______________，其方向与速度变化量方向________．2．在直线运动中，取初速度v0方向为正方向，如果速度增大，末速度v大于初速度v0，则Δv＝v－v0____0(填“>”或“<”)，其方向与初速度方向______；如果速度减小，Δv＝v－v0____0，其方向与初速度方向______．3

2、．在曲线运动中，当合外力的方向与初速度方向成锐角时，物体速度将______，同时速度方向__________．当合外力的方向与初速度方向成钝角时，物体速度将______，同时速度方向__________.一、圆周运动的实例分析1．实例分析(1)地球绕太阳做近似的匀速圆周运动，地球受到太阳的力是万有引力，方向由地球中心指向太阳中心．(2)光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，小球受到的力有________、____________、细线的拉力，其中______和________在竖直方向上平衡，细线的拉力总是指向_

3、_____．2．结论猜测一切做匀速圆周运动的物体的合外力和加速度均指向______．二、向心加速度1．定义：任何做__________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．2．方向[问题情境]　请同学们阅读教材中“做一做”栏目中的内容，并回答下列问题：(1)在A、B两点画速度矢量vA和vB时，要注意什么？(2)将vA的起点移到B点时要注意什么？(3)如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量Δv?(4)Δv/Δt表示的意义是什么？　3．大小[问题情境]请同学们按照书中“做一做”栏目中的提示，推导出向心加速度大小的表达式，

4、也就是下面这两个表达式：an＝　an＝rω2　　　[要点提炼]1．做匀速圆周运动的物体，加速度的方向指向圆心，这个加速度称为向心加速度．2．向心加速度的大小的表达式：an＝＝rω2.3．向心加速度的方向始终与线速度方向________，只改变速度______，不改变速度的______；4．向心加速度的方向始终指向圆心，方向时刻改变，是一个变加速度，所以匀速圆周运动不是__________运动，而是____________运动；5．向心加速度与圆周运动的半径r的关系：根据an＝＝rω2可知，在v一定时，an与r成________；在ω一定时

5、，an与r成________．6．向心加速度公式还可以写成an＝r，an＝vω.[问题延伸]甲同学认为由公式an＝知向心加速度an与运动半径r成反比；而乙同学认为由公式an＝ω2r知向心加速度an与运动半径r成正比，他们两人谁的观点正确？说一说你的观点．　　　例1　下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　)A．向心加速度描述做匀速圆周运动的物体速率改变的快慢B．向心加速度描述做匀速圆周运动的物体角速度变化的快慢C．向心加速度描述做匀速圆周运动物体的线速度方向变化的快慢D．做匀速圆周运动物体的向心加速度不变例2　关于北京和广州随地球自转的向

6、心加速度，下列说法中正确的是(　　)A．它们的方向都是沿半径指向地心B．它们的方向都在平行于赤道的平面内指向地轴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3　如图1所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径．已知r2＝2r1，r3＝1.5r1.A、B、C分别是3个轮边缘上的点，则质点A、B、C的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)(　　)图1A．1∶2∶3B．2∶4∶3C．8∶4∶3D．3∶6∶2[即学即用]1．一小球被细线拴着做

7、匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度为an，则(　　)A．小球相对于圆心的位移不变B．小球的线速度为C．小球在时间t内通过的路程s＝D．小球做圆周运动的周期T＝2π2．由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2，则(　　)A．它们的角速度之比ω1∶ω2＝2∶1B．它们的线速度之比v1∶v2＝2∶1C．它们的向心加速度之比a1∶a2＝2∶1D．它们的向心加速度之比a1∶a2＝4∶13．如图2为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图象，其中甲的图线为双曲线．由图象可知，甲球运动时，线速度大小________，角速

8、度________；乙球运动时，线速度大小________，角速度________．(填“变化”或“不变”)图24．如图3所示的皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小