1、 5.5 向心加速度向心加速度提問：什么是勻速圓周運動?“勻速”的含義是什么？討論：那么物體所受的外力沿什么方向？加速度又怎樣呢？勻速圓周運動是變速變速曲線運動變速曲線運動運動狀態改變一定受到外力一定存在加速度(1)圖圖5.51中的地球受到什么力的作中的地球受到什么力的作用用?這個力可能沿什么方向這個力可能沿什么方向?(2)圖圖5.52中的小球受到幾個力的作中的小球受到幾個力的作用用?這幾個力的合力沿什么方向這幾個力的合力沿什么方向?小實驗小實驗步驟一步驟一：拉住繩子一端，使小拉住繩子一端，使小球在桌面上做勻速圓周運動。球在桌面上做勻速圓周運動。觀察與思考：觀察與思考：1、小球受到哪些力作用？

2、合外力是哪個力？這小球受到哪些力作用？合外力是哪個力？這個力的方向有什么特點？個力的方向有什么特點？ 2、我們這節課討論向心加速度，而這里、我們這節課討論向心加速度，而這里卻在討論物體受力情況，這不是卻在討論物體受力情況，這不是“南轅北南轅北轍轍”了嗎？了嗎？由牛頓第二定律知，知道了由牛頓第二定律知，知道了合外力合外力就可就可以推出以推出加速度加速度，那么，那么分析生活中分析生活中圓周運動例圓周運動例子：子：2 .向心力的作用效果：只向心力的作用效果：只改變速度的方向改變速度的方向，不改變速度的大小不改變速度的大小.1 .向心加速度的方向：與速度向心加速度的方向：與速度垂直垂直，始終始終指向圓

3、心指向圓心（方向不斷變化）；（方向不斷變化）；3 3、勻速圓周運動的性質：勻速圓周運動的性質：加速度大小不變，加速度大小不變，方向時刻改變，是變加速運動方向時刻改變，是變加速運動.ognfn n與與g g相抵消，所以合力為相抵消，所以合力為f f對運動員分析：對運動員分析：加速度的定義式是什么？加速度的定義式是什么？a =tva 的方向與的方向與v 的方向相同的方向相同如何確如何確定定v v的的方向方向? ?速度的變化量速度的變化量v在同一條直線上：在同一條直線上：v=vv=v2 2-v-v1 1準備知識：速度變化量的求解方法準備知識：速度變化量的求解方法v v1 1v v2 2v v？v v

4、1 1v v2 2v v？v v1 1v v2 2v v？不在同一條直線上不在同一條直線上探究：探究：設質點沿半徑為設質點沿半徑為r r的圓周運動，某時刻的圓周運動，某時刻位于位于a a點，速度為點，速度為v va a，經過時間后位于經過時間后位于b b點，速度點，速度為為v vb b，質點速度的變化量沿什么方向？，質點速度的變化量沿什么方向？設質點沿半徑為設質點沿半徑為r r 的圓做勻速圓周運動，某時刻位的圓做勻速圓周運動，某時刻位于于a a點，速度為點，速度為v va a ，經過時間，經過時間t t 后位于后位于b b點，速度點，速度為為v vb b 。vavoabvbvavbvbvavb

5、vbvavavvb注意：1 1、 v va a 、v vb b的長度是否一樣？的長度是否一樣？2 2、v va a平移時注意什么？平移時注意什么？3 3、v/v/t t表示什么？表示什么？4 4、v v與圓的半徑平行嗎？在什么與圓的半徑平行嗎？在什么條件下，條件下，v v與圓的半徑平行？與圓的半徑平行？二二. . 向心加速度向心加速度1 1、定義：、定義：3 3、表達式：、表達式：a an n= =指向圓心指向圓心設做勻速圓周運動的物體的線速度的大小為設做勻速圓周運動的物體的線速度的大小為v v ，軌跡半徑為軌跡半徑為r r。經過時間。經過時間t t，物體從，物體從a a點運動到點運動到b b

6、點。嘗試用點。嘗試用v v 、r r 寫出向心加速度的表達式。寫出向心加速度的表達式。2 2、方向：、方向：obavavbvavva、vb、v 組成的三角形與組成的三角形與abo相似相似 = =abvvr v = =abvr an = = = = abvrvtt當當t 很小很小時，很小很小時，ab= =ab= =l = = = = = vablttabt an = = v = =vrv2r= = r2 = = v推導過程推導過程向心加速度的表達式：向心加速度的表達式：an = = v2ran = = r2思考：思考：從公式從公式 看，看，an與與r成反比；成反比；從公式從公式 看，看，an與與

7、r成正比；這兩個結論成正比；這兩個結論是否矛盾？是否矛盾？an = = v2ran = = r2v不變時，不變時，an與與r 成反比成反比不變時，不變時，an與與r 成正比成正比4 4、物理意義：、物理意義：5 5、說明：、說明：勻速圓周運動勻速圓周運動加速度加速度的大小不的大小不變，變，方向時刻改變方向時刻改變，所以勻速圓周運動，所以勻速圓周運動不是勻變速運動，不是勻變速運動，是變加速運動是變加速運動1 1、下列關于向心加速度的說法中，正確的是、下列關于向心加速度的說法中，正確的是 a a、向心加速度的方向始終與速度的方向垂直、向心加速度的方向始終與速度的方向垂直b b、向心加速度的方向保持

8、不變、向心加速度的方向保持不變c c、在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的、在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的d d、在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化、在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化a例與練例與練 2 2、一物體在水平面內沿半徑、一物體在水平面內沿半徑r=20cmr=20cm的圓的圓形軌道做勻速圓周運動形軌道做勻速圓周運動, ,線速度線速度v =0.2m/s,v =0.2m/s,則它的向心加速度為則它的向心加速度為_m/s_m/s2 2， 角速角速度為度為_ rad/s_ rad/s， 周期為周期為_s_s。0.2123 3、關于北京和廣州隨地球自轉的向心加速度，、關于

9、北京和廣州隨地球自轉的向心加速度，下列說法中正確的是下列說法中正確的是 （ ）a a、它們的方向都沿半徑指向地心、它們的方向都沿半徑指向地心b b、它們的方向都平行于赤道平面指向地軸、它們的方向都平行于赤道平面指向地軸c c、北京的向心加速度比廣州的向心加速度大、北京的向心加速度比廣州的向心加速度大d d、北京的向心加速度比廣州的向心加速度小、北京的向心加速度比廣州的向心加速度小關于北京和廣州隨地球自轉的向心加速度，下列說關于北京和廣州隨地球自轉的向心加速度，下列說法中正確的是法中正確的是 （ ）a a、它們的方向都沿半徑指向地心、它們的方向都沿半徑指向地心b b、它們的方向都平行于赤道平面指向地軸、它們的方向都平行于赤道平面指向地軸c c、北京的向心加速度比廣州的向心加速度大、北京的向心加速度比廣州的向心加速度大d d、北京的向心加速度比廣州的向心加速度小、北京的向心加速度比廣州的向心加速度小bdorroorro 4.5 5、如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為、如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為r r、2r2r、4r4