2019年高中物理第五章第5节向心加速度讲义含解析新人教版必修220190531239.doc
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1、试题为word版 下载可打印编辑向心加速度一、感受圆周运动的加速度1圆周运动必有加速度圆周运动是变速运动,变速运动必有加速度。2匀速圆周运动物体的受力和加速度注意(1)速度的变化量是矢量,有关计算遵从矢量运算的三角形定则或平行四边形定则。(2)不管是直线运动还是曲线运动,速度的变化量v都是从初速度v1的末端指向末速度v2的末端的有向线段。判一判1匀速圆周运动所受的合力和加速度总指向圆心()2匀速圆周运动的线速度大小不变,所以加速度为零()3匀速圆周运动是加速度不变的运动()二、向心加速度1定义: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。2大小:an或an2r。3方向
2、:沿半径方向指向圆心,与线速度方向垂直。说明做变速圆周运动的物体,加速度并不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度;二是切向加速度,切向加速度改变线速度大小。填一填地球在不停地公转和自转,关于地球的自转,思考以下问题(填“相同”或“不相同”):(1)地球上各地的角速度大小_、线速度大小_。(2)地球上各地的向心加速度大小_。解析:(1)地球上各地自转的周期都是24 h,所以地球上各地的角速度大小相同,但由于各地自转的半径不同,根据vr可知各地的线速度大小不同。(2)地球上各地自转的角速度相同,半径不同,根据an2r可知,各地的向心加速度大小因自转半径的不同而不同。答案:(1)相同不相同(
3、2)不相同1.方向:向心加速度是矢量,方向总指向圆心,始终与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度方向,不改变速度大小。2物理意义:向心加速度是描述线速度方向改变的快慢的物理量,不表示速度大小变化的快慢。3圆周运动的性质:向心加速度的方向时刻指向圆心,是时刻改变的,所以圆周运动一定是非匀变速曲线运动。4任何圆周运动的速度方向都改变,所以做圆周运动的物体都有向心加速度。典型例题例1.多选(2016宜昌高一检测)关于向心加速度,以下说法中正确的是()A向心加速度的方向始终与速度方向垂直B向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D物体做匀速圆周运动时的
4、加速度方向始终指向圆心解析向心加速度的方向沿半径指向圆心,速度方向则沿圆周的切线方向。所以,向心加速度的方向始终与速度方向垂直,只改变线速度的方向,物体做匀速圆周运动时,只具有向心加速度,加速度方向始终指向圆心;一般情况下,圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度的方向不一定始终指向圆心。故A、B、D正确。答案ABD点评向心加速度的两个特点(1)向心加速度只描述线速度方向变化的快慢,沿切线方向的加速度只描述线速度大小变化的快慢。(2)向心加速度的方向始终与速度方向垂直,且方向在不断改变。即时巩固1下列关于匀速圆周运动中向心加速度的说法正确的是()A向心加速度表示速率改变的快慢B向心加速度表示
5、角速度变化的快慢C向心加速度描述线速度方向变化的快慢D向心加速度不变解析:选C匀速圆周运动中速率不变,速度的变化只表现为速度方向的变化,作为反映速度变化快慢的物理量,向心加速度只改变速度的方向,描述的是速度方向变化的快慢,A、B错误,C正确;匀速圆周运动的角速度是不变的,向心加速度的方向是变化的,始终指向圆心,D错误。1.向心加速度的几种表达式2向心加速度与半径的关系(1)若为常数,根据an2r可知,向心加速度与r成正比,如图甲所示。(2)若v为常数,根据an可知,向心加速度与r成反比,如图乙所示。(3)当匀速圆周运动的半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,也与线速度的平方成正比,
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