么方向?
3.每个同学拿起系着绳子的小球,像视频中看到的那样,在桌面上抡动细绳,使小球做圆周运动,体验绳子的拉力方向.
归纳总结:通过上面的几个实例我们看到做匀速圆周运动的物体所受的合外力指向圆心,所以物体的加速度也指向圆心.
(二)从加速度定义式a=Δv/Δt出发思考加速度的方向:
a.直线运动的物体
物体初速度为v1=3m/s,水平向东;末速度为v2=5m/s,水平向东.求Δv的大小及方向.
若初速度为v1=5m/s,水平向东;末速度为v2=3m/s,水平向东.求Δv的大小及方向.
b.曲线运动的物体
若物体的初速度v1=3m/s,向东;末速度v2=4m/s,向南.求Δv的大小及方向.
做平抛运动的物体在某一时刻速度为v1,过一段时间速度为v2,判断Δv的方向.
归纳总结:刚才的研究用到了矢量三角形法,矢量三角形法同样也适用于匀速圆周运动的速度研究.
1.把由泡沫塑料板制作的大圆、毛衣针、小磁贴、磁条做成的圆周运动模型粘贴到黑板上,毛衣针代表速度,磁条代表速度变化量Δv,随着两毛衣针距离的逼近,观察磁条方向的变化,思考:Δv与圆的半径平行吗?若不平行,在什么条件下,Δv与圆的半径平行?
2.请同学们阅读教材第21页"做一做"栏目,并完成以下问题:
(1)在圆上找A、B两点画速度矢量vA和vB(画速度矢量vA和vB时,vA和vB相等吗?)
(2)将vA的起点移到B点.
(3)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?加速度a与Δv的方向是否相同?
(5)当Δt取的很小时,a变为瞬时加速度,此时Δv的方向与vA垂直指向圆心,Δv的方向就是a的方向.
结论:任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向 .
二、向心加速度的大小
匀速圆周运动的加速度方向明确了,它的大小与哪些因素有关呢?