高中物理第五章曲线运动第五节向心加速度课堂探究学案新人教版必修2

第五节 向心加速度

课堂探究

探究一 对速度变化量的理解

问题导引

如图所示，以速度v水平飞向球拍的网球被球拍以同样大小的速度反向弹回；电子以大

小为v的速度绕原子核做匀速圆周运动，请思考：

(1)如何求网球速度的变化量？

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(2)电子沿圆周运动周期的过程，如何求电子速度的变化量？

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提示：(1)网球被球拍击中前后的速度在一条直线上，计算其速度变化量时，先确定好正1

方向，确定初、末速度的正负号，可求得其速度变化量Δv＝v末－v初；(2)电子在周期的过

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程中，初、末速度不在一条直线上，应根据平行四边形定则确定其速度变化量。

名师精讲

1．速度变化量

(1)速度变化量是指运动物体在一段时间内的末速度与初速度之差。

(2)速度是矢量，速度的变化量Δv也是矢量，Δv＝v2－v1是矢量式，其运算满足平行

四边形定则或三角形定则。

2．用矢量图表示速度变化量

(1)同一直线上速度变化关系图如图所示。

(2)不在同一条直线上的速度变化如图所示。

(3)在匀速圆周运动中，物体由A运动到B，其速度变化量Δv如图所示。

【例1】 物体以初速度v0做平抛运动，经一段时间(未落地)速度大小变为v，如图所示。

则此过程中物体速度变化量的大小和方向分别为( )

A．v－v0，水平向右B．v0－v，水平向左

C.v2－v20，竖直向下D.v2－v20，方向无法确定

解析：平抛物体运动一段时间后末速度方向与初速度方向不在同一直线上，作出如图所示，因平抛运动加速度为g，故Δv方向竖直向下，与v0方向垂直，且Δv＝v2－v20，方向

竖直向下。

答案：C

题后反思 速度变化量的运算为矢量运算，Δv＝v－v0的意义为以Δv、v0为邻边，v是

对角线的平行四边形，也可以将三个矢量转化到三角形中运算。

探究二 对向心加速度及意义的理解

问题导引

如图所示，卫星绕地球做匀速圆周运动，小球绕细绳的另一端在竖直平面内做变速圆周运动，请思考：卫星以及小球的向心加速度分别指向什么方向？它们的向心加速度改变物体

的速度大小吗？

提示：卫星及小球的向心加速度方向均指向圆心，与速度方向垂直，只改变速度的方向，

不改变速度大小。