极坐标系速度推导

§2.7极坐标系·速度与加速度

问题的提出：在生活中人们经常用方向和距离来表示一点的位置。这种用方向和距离表示平面上一点的位置的思想，就是极坐标的基本思想。

如：从这向北走2000米！（出发点方向距离）

一、极坐标系（ plane polar coordinates ）

1 ．极坐标系的建立：

在参考系上取点 O ，引有刻度的射线 OX 称为极轴（有方向的），建成极坐标系。

矢径：由参考点 O 引向质点位置 A 的线段长度

由 r 表示矢径。如图示： r=

幅角：质点的位置矢量与极轴所夹的角θ（也称：极角）

规定：自极轴逆时针转至位置矢量的幅角为正，反之为负。

（ r ，θ）确定平面上质点的位置，称为极坐标。

质点的运动学方程：、

质点的轨迹：

2 ．极坐标系中矢量的正交分解

如图示：质点在 A 点，沿位置矢量方向称为径向

径向单位矢量：沿质点所在处位置矢量的方向。

横向单位矢量：与径向方向垂直且指向增加的方向。

任何矢量均可在和方向上作正交分解。

注意：径向和横向随地点而异。

二、径向速度与横向速度

讨论质点平面运动速度在极坐标系中的正交分解式，如图示：

（ 1 ）用微元法推导速度

设： t t+ 时间内，图中质点自 A（r，t）经历一微小的位移，到

达

由速度的定义：

（ 1 ）

位移对应于质点矢量的改变——径向位移；

位移对应于质点相对于极点幅角的改变——横向位移。

时，指向趋于方向。

，时，指向趋于方向。

(2)

故 : 速度的径向分量：，速度的径横向分量：

即：径向速度等于矢径对时间的变化率

横向速度等于矢径与角速度的乘积。

（ 2 ）矢量运算法推导速度

（ 5 ）

对于径向速度是矢径的变化而引起的速度的大小。

下面讨论：

如图所示是单位径向方向，模的大小为 1 。

（）

另外的推导也可如下进行：

右端展开是 : 即：

所以 : 。

三、加速度矢量

用“矢量法”推导“加速度”

已知：；

《速度变化快慢的描述——加速度》

《速度变化快慢的描述——加速度》 教学设计 【教学目标】 （一）知识目标 1、理解加速度的物理意义，掌握其定义、公式、符号和单位。 2、知道加速度是矢量，能判断加速直线运动和减速直线运动的加速度方向，领会变速直线运动加速度正、负的意义。 3、通过实例了解加速大小及速度大小的区别，领会物理量的变化率的含义。（二）能力目标 1、通过生活中与物理有关的现在加深对加速度的理解。 2、通过对速度、速度变化量、速度变化率三者的分析比较，提高比较、分析问题的能力以及逻辑思维能力。 （三）情感目标 1、引入课时从实际问题出发，通过田径比赛、自行车、汽车、火车等交通工具做变速运动的实例使学生体会到生活中处处有物理，物理很有用，很有趣，从而爱上物理，激发学习物理的兴趣。 2、养成合作交流的思想和能力，体会合作的力量。 【教材分析】 加速度是物理学中非常重要的概念，也是高一学生最难懂的概念之一。教材为了减小难度，对加速度概念的要求比较低，没有具体区分平均加速度和瞬时加速度，而是在学生知道了物体的运动通常情况下，速度在改变，很自然的引出速度变化也有快慢之分，进而引入加速度概念；加速度的矢量性，教材的处理也比较通俗易懂，最后又给出一些物体运动的加速度图表，给学生一些直观、生动的印象．节后又对速度、加速度做了对比，有助于学生理解这些概念，对变化率的分析与解析也恰到好处． 【学习者分析】 速度是力学教学的重要概念，也是高一年级物理课中较难懂的概念。在学生的经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学习加速度概念带来困难。教材先

列举轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识。 【教学重点】 1. 正确理解加速度的概念和物理意义。 2. 速度变化量的方向和加速度方向的理解。 【教学难点】 区别速度、速度的变化量及速度的变化率。 【课时】1课时【课型】新授课 【教学设计说明】 教学内容说明：加速度这节课主要介绍加速度的物理意义，定义，方向，单位，如何判断物体做加速运动还是减速运动，以及速度、速度变化量以及加速度的区别。 教学设计思路：让学生通过生活中的现象加深学生对物理概念的理解，同时增强学生的学习兴趣，让学生自己通过生活现象自己思考得出为什么要引入加速度这个物理量，通过分析给加速度下一个定义，通过这样的方式达到加强重点、克服难点的目的。同时，学生对于加速度的理解不可能在40分钟内一步到位。对概念的讲解应祥略得当，重点突出。如加速度是本节最重要的概念，必须重点讲解，而且使学生体会概念建立的过程，进一步理解比值法定义的思想；但对于其方向学生不能一下子从本质上去理解，只能到后面的牛顿运动定律去深入。【教学过程设计】 【复习】这章我们已经学过的描述物体运动的两个物理量，位移和速度。 位移：描述质点位置变化大小和方向的物理量。△x= x2－x1 速度：描述质点位置变化快慢和方向的物理量。v=Δx/Δt 请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的？例如在直线运动中，物体从A点运动到B点，如下图所示 A点在数轴上的读数x1为2 m，B点在数轴上的读数x2为7m，则物体运动位置的变化大小为多少? 生：△x＝x2一xl＝7 m一2 m＝5 m，方向由A指向B．

影响加速度的原因

《影响加速度的因素》教学设计 广州培英中学张丽微 教学内容： 《影响加速度的因素》选自第四章第二节 教学目标： 1、知识技能 （1）能运用基本的测量方法测量加速度的大小，并进行实际的操作； （2）通过探究认识到加速度与外力和在质量有关，并能与生活中的经验相联系； （3）对影响加速度大小的因素进行合理的假设和判断，得出自己的结论。 2、过程与方法 （1）经历对影响加速度大小的因素进行猜想的过程，根据事实合理提出猜想； （2）经历猜想确定实验方案的过程，体验探究的方法。 （3）学会用控制变法来研究物理学中一个物理量与几个物理量间的关系的问题。 3、情感态度与价值观 （1）经历科学探究的过程，培养学生事实求是的态度； （2）通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心。（3）尝试对实验探究的结果进行评价，体会定性探究在客观规律中的作用。 教材分析： 1、教学重点：加速度与质量和外力关系的定性探究过程 2、教学难点：指导学生选器材，设计方案，进行实验。作出图象，得出结论 3、教学方法：实验探究法 4、教学用具：木块、长木版、小车、秒表、弹簧称、天平 5、课时安排：1课时 教学过程： 一、新课导入 学生活动：回顾牛顿第一定律； 教师活动：牛顿第一定律告诉我们，当物体受到外力作用时，它的运动状态会发生改变，但是却没有告诉我们它的运动状态会发生怎样的改变，速度改变的快慢由加速度来描述，因此，这节课我们就通过实验来探究加速度与什么因素有关。 二、新课教学 1、猜想与假设 教师活动：出示下图：

让学生讨论：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？力大小相同， 作用在不同质量物体上，物体加速度有什么不同？ 物体运动状态改变快慢取决哪些因素？定性关系如何？ 学生活动：学生讨论后回答：第一种情况，受力大的产生加速度大，第二种情况：质量大的产生加速度小。 学生再思考生活中类似实例加以体会。 教师总结：由此我们可以猜想：物体产生的加速度的大小由物体质量和所受合外力决定，物体质量越小，受力越大，物体的加速度越大。 上面的猜想同学们是根据日常生活中的体验和观察到的现象得到，这个猜想 究竟对不对，我们还要通过实验来验证。 2、制定计划和设计实验，进行实验与数据收集，并对实验数据进行处理，得出结论。 又由于猜想物体产生的加速度的大小与几个因素有关，我们应该采用以前学过的什么研究方法呢？ 学生活动：采用控制变量法，先控制质量不变，研究加速度大小和外力的关系，再控制外力不变，研究加速度与质量的关系。 1）物体加速度与它所受合力关系 教师活动：现在我们先保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，探究加速度与力的关系。请同学生据上述事例，猜测一下它们最简单关系。学生猜测回答：加速度与力可能成正比。 教师活动：（设计与提示）如何测定做匀变速直线运动物体的加速度？需什么器材？请同学样设计方案 由于加速度不是一个可以直接测量的量，因此可通过诸如时间和位移等能直 接测量的量去间接地测量加速度。 学生活动：由静止状态开始做匀变速直线运动物体的位移公式：s=at2/2,而位移s和时间t可以分别用刻度尺和秒表来直接测量，加速度可由公式a=2s/t2计算出。 教师活动：现实中，除了在真空中抛体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎不存在，但一个单独的力作用效果与跟它等大、方向相同的合力作用效果相同，因此 实验中力F的含义可以是物体所受的合力。如何为运动物体提供一个恒定

高中物理 速度变化快慢的描述──加速度说课稿 新人教版必修1

《速度变化快慢的描述──加速度》说课教案 一、教学目标 知识目标：理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。 能力目标：发现问题和解决问题的能力──加速度的引入； 获取信息和处理信息的能力──图表、v-t图、及思考与讨论； 理论联系实际的能力。 二、教学重点、难点 加速度是力学中的重要概念之一，它是运动学与动力学的桥梁，也是高中一年级物理课中比较难懂的概念，它比速度的概念还抽象。对加速度的概念的建立过程及物理意义的理解，是本节课的重点。学生对"速度的大小与加速度的大小没有直接的关系，速度变化大，加速度不一定大"的理解有一定的困难，这是本节的难点。 三、几点想法 1．关于概念的建立过程 在建立加速度概念过程时，基于加速度太抽象，让学生首先感受。让他们感受的第一层是运动物体有速度，第二层是运动物体速度有变化，第三层是运动物体的速度变化有快有慢。从而自然地引入描述运动物体的速度变化快慢的必要性。 要得出加速度概念遇到的第一个问题是，分析所需的一系列速度值从何而来？提供现有数据给学生，还是学生自己做实验获得？我兼顾了两者。本节课的关键是对加速度的理解，开始不宜通过实验来自己获取数据，否则会喧宾夺主。在提供数据时考虑到学生对数据的可信度，提供了身边的学生感觉到的百米起跑和电动车起步，去消了学生的对数据的质疑。而在最后又通过纸带让学生自己来获取和处理数据，以期他们对加速度有更深入的理解。 2．问题的设置 思考与讨论1：主要是引导学生建立和理解加速度的概念，关于表格我没有自己填入，是想引导学生养成对多数据的对比和处理列表和做图的习惯。在练习3中让学生自己列表和填表，进一步渗透这种思想。 练习1：主要是加深学生对加速度的理解，以区别加速度与速度和速度变化量的意义。这是本节课的难点。 思考与讨论2：引导学生体会图象在反映加速度的优点，加深对v-t图象的理解，如何从图象中获取信息和处理信息。教材和高考对这一点有很好的体现。 练习2：由思考与讨论2的定性描述到定量描述。使学生对加速度有感性的认识，同时对加速度的矢量性做一个强调。第一问的设置暗示学生不要把物理学成数学。物理中图象的信息量要远大于数学中图象的信息量。 练习3在以上表述过。 3．暂时淡化三个问题 第一，只提出加速度是矢量，在直线运动中与速度方向的关系，由什么来决定待引出牛顿第二定律再研究；第二，平均加速度与瞬时速度的关系。第三，曲线运动中速度的变化的快慢 一、教材分析 1、内容与地位 本节课是高中新课程实验教材《物理》（共同必修一）第一章第3节的内容，是运动和动力学中一个重要的物理概念和物理量，将为以后学习运动学和动力学奠定知识基础。加速度是联系动力学和运动学的桥梁，机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到。同时，

高中物理加速度公式对加速度两个公式的理解

高中物理加速度公式对加速度两个公式的 理解 加速度是力学中的一个极为重要的物理概念, 是联系力学和运动学的桥梁更是高考的热点之一。教材中共出现了两个加速度的公式：一个是在运动学中的定义式： a=△V/△t，另一个是在牛顿运动定律一章出现的牛顿第二定律的公式的变形式：a=F/m。 要想正确理解加速度的概念，并最终能够熟练应用，要求学生必须对加速度的特点、物理意义及决定因素都要熟练掌握。为了降低难度，现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节，并且只研究匀变速直线运动的加速度定义、意义、单位、方向.而影响加速度的因素则一直到牛顿运动定律一章才涉及到，给学生一种前后难照应的感觉，使学生掌握起来比较困难。为了能够更好的理解和掌握加速度现特把加速度的两个公式分别分析如下。 首先通过定义来认识加速度。 定义：速度的变化△V(速度的增量)与发生这一变化所用时间△t的比值叫加速度。 定义式：a=△V/△t。 通过定义式咱们可以知道加速度是描述速度变化快慢和变 化方向的物理量。要正确理解加速度的概念，必须区分速度(v)、速度的变化(Dv)和速度对时间的变化率(△V/△t)这三个

概念。一个运动的物体有速度但不一定有加速度，因为加速度(a)与速度(v)无直接关系。只有物体的速度发生了变化(有Dv)，才有加速度。而且加速度的方向和速度变化(Dv=v2-v1)的方向一致，但Dv大，加速度a不一定大，因为加速度大小不是由Dv这一个因素唯一决定，而是由速度的变化率(△V/△t)来决定和度量的。由此可见，加速度是描述速度变化快慢和变化方向的物理量。加速度大，表示速度变化的快，并不表示速度大和速度的变化大。如：汽车启动时加速度很大但速度却很小，正常行驶的汽车速度很大但加速度却很小甚至为零。a的方向和Dv的方向相同，与v的方向无必然的联系。a可以与v成任意角度(如在抛体运动中)。但a与v的方向又一起决定了运动的类型：当a与v同向时无论a大小如何变化物体总是做加速运动，只是速度增大的快慢程度不同;当a与v反向时无论a大小如何变化物体总是做减速运动，只是速度减小的快慢程度不同。 以上是从运动学的角度来理解加速度的，要真正全面认识加速度还必须从产生加速度的原因上进行分析。加速度的意义表示速度变化的快慢，即运动状态改变的快慢。而运动状态改变的难易程度取决于物体的惯性的大小，而质量是物体惯性大小的量度。因此加速度的大小与物体的质量m有关。当要求物体运动状态易改变时应尽可能的减小物体的质量。如：歼击机质量要比运输机和轰炸机小的多，并且战斗时要

高中物理：第五章匀速圆周运动

第五章匀速圆周运动 本章学习提要 1．理解物体做圆周运动的原因；理解向心加速度和向心力的概念；知道向心力和哪些因素有关，能计算向心加速度和向心力，从而加深对力和运动状态变化关系的理解。 2．知道圆周运动在解释月球运动、测量分子速度、解决车辆转弯问题等方面的广泛应用。 3．知道离心现象及其应用。 本章由基础型课程中圆周运动的运动学规律，拓展到圆周运动的动力学原因，进一步加深对牛顿运动定律这一普遍规律的理解。同时，通过对圆周运动的探究，感受“以直代曲”的思想方法，通过学习圆周运动的应用，体验物理知识与生产生活的联系，在学习离心力的过程中感悟生活语言和科学概念的区别，学习用科学知识来认识和描述自然现象。 A 向心加速度向心力 一、学习要求 理解向心力，能够计算向心力。理解向心加速度，能用相关公式计算向心加速度，能分析质点在竖直平面内做圆周运动时，恰能经过最高点的受力情况。通过探究向心力与哪些因素有关的实验过程感受科学探究的基本方法，并培养细致严谨的科学作风。 二、要点辨析 1．向心力是变力 向心力是一个矢量，既有大小，也有方向。物体做圆周运动，必须要有向心力不断改变物体的速度方向，而向心力本身也总是指向圆心不断改变方向，因此向心力是变力，而且无论物体做圆周运动的速度大小是否改变，向心力都是变力，只不过当物体做匀速圆周运动时，向心力的大小保持不变。 2．向心力有来源 首先要明白，向心力是以作用效果来命名的，它不是和重力、弹力、摩擦力并列的某种特殊性质的力。因此，任何实际存在的力都可以作为向心力，也就是说重力、弹力、摩擦力都可以作为向心力。提供向心力的物体可以在圆心，例如链球的圆周运动靠位于圆心的运动员以手的控制来实现；也可以不在圆心，例如圆轨道对小车提供向心力，向心力的来源就不在圆心上。还有一个问题，向心力是合力还是分力，这要看具体情况。向心力可以是合力也可以是某个力的分力，在基础型教材中我们只讨论一个为提供向心力的情况，其实多个力提供向心力的例子也很多，例如物体在竖直平面内做网周运动，就涉及一个以上的力提供向心力。当物体做匀速圆周运动时，向心力就是合力；当物体做一般圆周运动时，如果速度大小也发生变化，向心力仅仅是合力的一个分力，另一个分力沿着圆周切线方向，使速度的大小发生变化。 3．向心力不做功 因为向心力指向圆心，与做圆周运动的物体的速度方向总是垂直，它只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此，向心力总是不做功。当然，如果做圆周运动的物体的速度大小发

加速度的分量表达式

§2、速度、加速度的分量表达式 上一次课，我们为了将运动的一些特征能直接的表示出来，而定义了速度和加速度， 22;dt r d dt v d a dt r d v =≡≡ 。在一般情况下它们往往都是时间t 的函数。何谓定义呢？定义它本身不是可以用什么方法或者数学手段加以证明得到的，而是根据实际需要常常用到而定义 下来的名称和概念。例如过两点成一条直线……。由于速度和加速度都是矢量，因此都可以 将它们表示成分量的形式。这次课将准备讨论速度、加速度在各种坐标系中的表达式。 一、 直角坐标系——直角坐标系又称笛卡儿坐标系 在直角坐标系中，质点的位置矢径可以写成为： ........z k y j x i r ++= （1） 根据速度的定义可知dt r d v ≡将（1）代入，则有 1、速度： z y x v k v j v i dt dz k dt dy j dt dx i z k y j x i dt d dt r d v ++=++=++==...........................................)( 于是，我们比较上面的等式，就可得到速度在直角坐标系中的分量表达式为： z dt dz v y dt dy v x dt dx v z y x ====== ;;可见速度沿三直角坐标轴的分量（即分速度）就等于其相应的坐标对时间t 的一阶导数。速度的大小：222z y x v v v v v ++== 速度的方向就用方向余弦来表示：v v k v v v j v v v i v z y y ===),cos(;),cos(;),cos( 。同理，我们由加速度的定义不难得到它的分量表达式。 2、加速度 根据加速度的定义： z y x z y x a k a j a i dt dv k dt dv j dt dv i dt z d k y d j x d i dt dz k dy j dx i dt d dt v d a ++=++=++=++==2 222)(比较这些恒等式可得加速度的直角坐标分量表达式：

高一物理加速度知识点归纳

高一物理加速度知识点归纳 很多人觉得学习物理加速度是非常烦恼，记住了公式也不知道怎么去应用。针对大家的烦恼我整理了加速度以下的方程式，希望可以让大家可以懂得运用加速度公式。 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0｝ 8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝ 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算：1m/s=3.6km/h。 注： (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式; (4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。 2)自由落体运动 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh

注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。 (3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间) 注: (1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值; (2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度：Vx=Vo 2.竖直方向速度：Vy=gt 3.水平方向位移：x=Vot 4.竖直方向位移：y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移：s=(x2+y2)1/2, 位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo

第二节影响加速度的因素

第二节影响加速度的因素导学案 【课前预习】 ◆写出牛顿第一定律的内容： 。 ◆根据牛顿第一定律，如果物体不受外力或者合外力为零，则物体 ，如果物体受到的合外力不为零，则物体的速度会。 ◆物体的速度发生了改变，就是说物体产生了。 请同学们通读教材P81－82内容，思考下列问题： 1、牛顿第一定律告诉我们当物体受到外力作用时，物体的速度会发生改变，但它无法解释速度会怎样改变。我们要探寻物体受力与运动之间规律，为什么要考虑加速度与什么因素有关？ 2、请你根据课文实例：图4－2－1 正在启动的火车、图4－2－2 正在起飞的飞机，猜想一下加速度的大小与什么因素有关呢？ 3、加速度不是一个可以直接测量的量，你能运用已学知识转化成能直接测量的量去间接地测量加速度吗？ 4、如果加速度与多个因素相关，要同时确定它们之间的关系是很困难的，请同学们简述实验探究方法。 5、请你参考课文P81实验与探究的内容，学习小组成员合作，初步设计一下实验方案，你们将有机会在课堂中通过实验实现你们的设想！供选择的实验器材：铝槽导轨，方木板，四轮小车，钩码，细线，秒表。

【课堂学习任务】 ◆讨论与交流 1、请相互交流各自的实验设计和想法。 2、实验结果中是否一定要强调“合”外力？说明理由。 3、加速度是矢量，那么，它的方向由什么因素决定？ 4、实验中摩擦力的存在对探究结果会不会有影响？ ◆实验前需要考虑的问题： 1、如果要利用a=2s/t2间接测量加速度，小车运动需要满足什么条件？ 2、如何确定小车所受合外力的大小，怎样改变合外力的大小？你能画出示意图吗？ 3、请你设计表格记录实验数据。可参考《高中物理实验册》p73内容。 ◆实验与探究： 实验器材：铝槽导轨，方木板，四轮小车，钩码，细线，秒表。 请学习小组成员合作完成实验探究。 ◆实验后需要考虑的问题： 1、是否任何情况下小车所受合外力的方向都与其加速度的方向一致？ 2、得到的实验结果是：当物体的质量保持不变，物体受到的合外力逐渐增大时，其加速度将怎样变？反之，物体受到的合外力逐渐减少时，其加速度将怎样变？

高中物理公式推导(匀速圆周运动向心加速度、向心力)word版本

V t ΔV 高中物理公式推导二 圆周运动向心加速度的推导 1、作图分析： 如图所示，在0t 、 t 时刻的速度位置为： 2、推导过程： 第一，对于匀速圆周运动而言，速度的大小是不发生变化的，变化的只是速度的方向，如图所示，速度方向的变化量为 v ，则有： R ? V 0 V 0

θ θ?=?≈?t v v v 0 第二，根据加速度的定义： t v a ??= 则有： t v t v a n ??= ??=θ0 第三，根据圆周运动的相关关系知： R v t = ??=θω 是故，圆周运动的向心加速度为： R v a n 2 = 第四，圆周运动的向心力的大小为：

R v m ma F n 2 == 3、意外收获： 第一，对于圆周运动，我们应该理解速度、角速度、周期之间的关系。具体为： R v =ω T πω2= v R πω2= 第二，我们应该掌握极限的相关知识，合理利用极限来解决相关问题。 第三，如果我们谈论的不是匀速圆周运动，我们同样可以利用此

方法进行谈论。对于非匀速圆周运动（或者叫做曲线运动），不仅速度的方向发生了变化，而且速度的大小也发生了变化，所以， 不仅有向心加速度之外，应该也有使物体速度大小变化的加速度。但是，在这种情况下，我们的向心加速度，叫做径向加速度，速度大小变化的加速度，叫做切向加速度。故有： （1）向心加速度为： R v a n 2 = （2） （3）切向加速度为： t v a t ??= （注意：这里的v ?是指切向速度方向速度的变化量，并不是指 图上的v ?。） 4、注意事项：

高中物理主要公式

高中物理主要公式 必修1 1、速度公式：t x v ??= 2、加速度：定义式：t v a ??= 决定式：m F a 合= 3、匀变速直线的规律： ⑴、速度公式：at v v +=0 ⑵、位移公式：2 02 1at t v x + = ⑶、速度与位移公式：ax v v 22 02=- ⑷ 、两个重要推论： 相邻相等时间间隔T 内的位移之差2 aT x =? 2 2t v v v v =+= 4、自由落体运动规律： gt v = 2 2 1gt h = gh v 22= 5、竖直上抛运动规律： gt v v -=0 202 1gt t v h - = gh v v 2202-=- 6、胡克定律：kx F = 7、滑动摩擦力：N F f μ= 8、牛顿第二定律：ma F 合= 解题步骤： 1. 选取研究对象；

2. 受力分析(关键)； 3. 建立直角坐标系：一般沿着加速度方向和垂直于加速度方向建立直角坐标系。 4. 列方程求解：方程变为：0 ==y x F ma F ；或者：ma F F y x == 0 9、平抛运动规律： ⑴、位移公式： 水平方向：t v x 0= 竖直方向：2 2 1gt y = 合位移大小：22y x s += 合位移方向：x y =αtan (其中α为：合位移与水平方向的夹角) ⑵、速度公式： 水平速度：保持0v 不变 竖直速度：gt v y = 合速度大小：220y v v v += 合速度方向：0 tan v v y =θ(其中θ为：合速度与水平方向的夹角) 10、圆周运动公式： ⑴、线速度：)(弧长与时间的比值t s v ??= ⑵、角速度：)(t 角度一定用弧度。圆心角与时间的比值，??=θ ω ⑶、线速度与角速度的关系：r v ω= ⑷、线速度与周期的关系：T r v 2π= ⑸、角速度与周期的关系：T π ω2= ⑹、车速与角速度的关系：n 2πω=［公式中转速n 的单位必需是：转/秒(r/s)］

高中物理：速度、速度变化量、加速度的比较

高中物理：速度、速度变化量、加速度的比较 (1)物体做直线运动，用Δv＝v2－v1求速度变化量的大小时，应先按选取的正方向确定v1、v2的正负值． (2)加速度a与速度v无直接关系，与速度变化量Δv也无直接关系．v大，a不一定大；Δv大，a也不一定大． 角度1加速度的理解 [典例1]对加速度的理解，下列说法正确的是() A．加速度增大，速度可能减小 B．速度变化量Δv越大，加速度就越大 C．物体有加速度，速度就增大 D．物体速度很大，加速度一定很大 [解析]如果加速度的方向和速度的方向相反，则加速度增大，速度减小，A正确；加速度为速度的变化率，速度变化量大，可能所用时间比较长，故加速度不一定大，B错误；物体有加速度，其与速度方向的关系不确定，所以速度可能增大，也可能减小，C错误；物体的速度和加速度没有必然的联系，因此物体速度很大，加速度可能很小，物体速度很小，加速度可能很大，D错误． [答案] A 1．下列说法中正确的是()

A ．加速度很大，说明速度一定很大 B ．加速度很大，说明速度的变化一定很大 C ．加速度很大，说明速度的变化一定很快 D ．物体的速度为零，加速度也一定为零 解析：火箭升空瞬间，加速度很大，但是瞬时速度很小，A 错误；加速度很大，则速度变化很快，但速度变化不一定大，跟所用时间有关系，B 错误，C 正确；物体由静止开始做加速运动，开始时，速度为零，但加速度不为零，D 错误． 答案：C 角度2 加速度的计算 [典例2] 足球运动员在罚点球时，球获得14 m /s 的速度并做匀速直线运动，设脚与球作用时间为0.1 s ，球又在空中飞行0.3 s 后被守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1 s ，且球被挡出后以8 m/s 沿原路反弹，求： (1)足球运动员罚点球，踢出足球的瞬间，球的加速度是多少？ (2)守门员接球瞬间，足球的加速度是多少？ [解析] (1)设球被踢出的方向为正方向，则罚点球时的速度由v 0＝0变到v 1＝14 m/s ，用时t 1＝0.1 s 由a ＝Δv Δt 得罚点球时有 a 1＝v 1－v 0t 1＝14－00.1 m /s 2＝140 m/s 2 方向与初速度方向相同． (2)接球时速度由v 1变到v 2＝－8 m/s ，用时t 2＝0.1 s 接球时有 a 2＝v 2－v 1t 2＝－8－140.1m /s 2 ＝－220 m/s 2 即加速度大小为220 m/s 2，方向与初速度方向相反． [答案] (1)140 m /s 2 (2)220 m/s 2 [规律总结] 关于加速度的两点注意 (1)加速度是矢量，加速度的正、负表示加速度的方向．若加速度的方向与规定的正方向相同，则加速度为正；若加速度的方向与规定的正方向相反，则加速度为负． (2)加速度的计算首先要规定正方向，分析初、末状态的速度及速度变化大小，根据a ＝Δv Δt 计算. 2．篮球以10 m /s 的速度水平地撞击篮板后以8 m/s 的速度反向弹回，球与篮板的接触

匀速圆周运动公式

匀速圆周运动 质点沿圆周运动，在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等 亦称“匀速率圆周运动”。因为物体作圆周运动时速率不变，但速度方向随时发生变化。所以匀速圆周运动的线速度是无时无刻在发生变化的。 描述匀速圆周运动快慢的物理量： 1、线速度 v ：①意义：描述质点沿圆弧运动的快慢，线速度越大，质点沿圆弧运动越快。 ②定义：线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。 ③单位：m/s ④矢量：方向在圆周各点的切线方向上 ⑤就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度 ⑥质点做匀速圆周运动时，线速度大小不变，但方向时刻在改变，故其线速度不是恒矢量。 ⑦边缘相连接的物体，线速度相同。 2、角速度ω：①定义：连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值，叫做匀速圆周运动的角速度。 ②单位：rad/s(弧度每秒) ③矢量(中学阶段不讨论,用右手定则<安培定则>可判断方向，例如：当其在水平面上顺时针转动时角速度方向竖直向下)。 ④质点做匀速圆周运动时，角速度ω恒定不变。 ⑤同一物体上任意两点，除旋转中心外，角速度相同。 3、周期 T：①定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。 ②单位：s(秒)。 ③标量：只有大小。 ④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢。半径相等时，周期长说明运动得慢，周期短说明运动得快。 ⑤质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变 4、频率 f：①定义：周期的倒数(每秒内完成周期性运动的次数)叫频率。 ②单位：Hz(赫)。 ③标量：只有大小。 ④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢，频率高说明运动得快，频率低说明运动得慢。 ⑤质点做匀速圆周运动时，频率恒定不变。 5、转速 n：①定义：做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。 ②单位：在国际单位制中为r/s(转每秒)；常用单位为r/min(转每分)。1 r/s=60 r/min。 （注：r=round 英：圈，圈数） ③标量：只有大小。 ④意义：实际中定量描述匀速圆周运动的快慢，转速高说明运动得快，转速低说明运动得慢。 ⑤质点作匀速圆周运动时，转速恒定不变。

极坐标下求加速度

极坐标系下速度与加速度的推导过程： 一、极坐标系（ plane polar coordinates ） 1 ．极坐标系 在参考系上取点 O ，引有刻度的射线 OX 称为极轴（有方向的），建成极坐标系。 矢径：由参考点 O 引向质点位置 A 的线段长度 由 r 表示矢径。如图示： r= 幅角：质点的位置矢量与极轴所夹的角θ （也称：极角） 规定：自极轴逆时针转至位置矢量的幅角为正，反之为负。 （ r ，θ）确定平面上质点的位置，称为极坐标。 质点的运动学方程：、 质点的轨迹： 2 ．极坐标系中矢量的正交分解

如图示：质点在 A 点，沿位置矢量方向称为径向 径向单位矢量：沿质点所在处位置矢量的方向。 横向单位矢量：与径向方向垂直且指向增加的方向。 任何矢量均可在和方向上作正交分解。 注意：径向和横向随地点而异。 二、径向速度与横向速度 讨论质点平面运动速度在极坐标系中的正交分解式，如图示： （ 1 ）用微元法推导速度 设： t t+ 时间内，图中质点自 A （ r， t）经历一微小的位移，到达 由速度的定义：

（ 1 ） 位移对应于质点矢量的改变——径向位移； 位移对应于质点相对于极点幅角的改变——横向位移。 时，指向趋于方向。 ，时，指向趋于方向。 (2) 故 : 速度的径向分量：，速度的径横向分量： 即：径向速度等于矢径对时间的变化率 横向速度等于矢径与角速度的乘积。 （ 2 ）矢量运算法推导速度 （ 5 ）对于径向速度是矢径的变化而引起的速度的大小。

下面讨论： 如图所示是单位径向方向，模的大小为 1 。 （） 另外的推导也可如下进行： 右端展开是 : 即： 所以 : 。 三、加速度矢量 用“矢量法”推导“加速度”

A2-高一物理-加速度推论公式

课程名称 学生姓名___________学科_________年级_____________ 教师姓名___________平台_________上课时间_____________ 1.通过对匀速直线运动和匀加速直线运动的类比，理解匀加速直线运动的公式推论和规律 2.通过对学生的听觉刺激，促进学生对匀加速直线运动的公式的有效记忆 3.通过听觉类比法，引导学生建构学科知识体系，激发解决相关问题的潜能 （25分钟） 探索新知识

学生复述新知识内容，老师补充，学生填写结果注：可根据以下思路引导：1.相似与不同；2.易错点； （15分钟）

例1：如图所示，为一质点在0～22s 时间内作直线运动的v －t 图像，则下列说法中正确的是（ ） A ．CD 段和DE 段的加速度方向相反 B ．整个过程中，B C 段的加速度最大 C ．整个过程中，C 点所表示的状态，离出发点最远 D ．BC 段所表示的运动通过的路程是34m 提示：速度图象的斜率等于加速度，速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移 例2：一个质点从静止开始做匀加速直线运动.已知它在第4s 内 的位移是14m.求：（1）质点运动的加速度；（2）它前进72m 所用的时间 提示：匀加速直线运 动的位移与时间的公 式 例3：汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s 内汽车的加速度随时间变化的图线如右图2所示。 （1）画出汽车在0～60 s 内的v －t 图线； （2）求在这60 s 内汽车行驶的路程。 提示：参考匀加速直线运动基本运动公式。 例4：一个冰球在冰面上滑行，依次通过长度都是L 的两段距离，并继续向前运动，它通过第一段距离的时间为t ，通过第二段距离的时间为2t ，如果冰球在冰面上的运动可看作匀变速直线运动，求冰球在第一段距离末了时的速度？ 提示：匀加速直线运动公式。 例5：2014年1月14日，“玉兔”号月球车成功实施首次月面科学探测，在探测过程中，假设月球车以200m/h 的速度朝静止在其前方0.3m 的“嫦娥号”登陆器匀速运动。为避免相撞，地面指挥部耗时2s 设定了一个加速度为a 的减速指令并发出。设电磁波由地面传播到月球表面需时1s ，则a 的大小至少是 A. 0.022 /m s B. 0.042 /m s C. 0.062 /m s D. 0.082 /m s 提示：匀加速直线运动公式及运动的对称性 图2

圆周运动和向心加速度知识点总结

圆周运动和向心加速度知识点总结 知识点一：圆周运动的线速度 要点诠释： 1、线速度的定义： 圆周运动中，物体通过的弧长与所用时间的比值，称为圆周运动的线速度。 公式：（比值越大，说明线速度越大） 方向：沿着圆周上各点的切线方向 单位：m/s 2、说明 1）线速度是指物体做圆周运动时的瞬时速度。 2）线速度的方向就是圆周上某点的切线方向。 线速度的大小是的比值。所以是矢量。 3）匀速圆周运动是一个线速度大小不变的圆周运动。 4）线速度的定义式，无论是对于变速圆周运动还是匀速圆周运动都成立，在变速圆周运动中，只要取得足够小，公式计算的结果就是瞬时线速度。 注：匀速圆周运动中的“匀速”二字的含义：仅指速率不变，但速度的方向（曲线上某点的切线方向）时刻在变化。 知识点二：描写圆周运动的角速度

要点诠释： 1、角速度的定义： 圆周运动物体与圆心的连线扫过的角度与所用时间的比值叫做角速度。 公式： 单位：(弧度每秒) 2、说明： 1)这里的必须是弧度制的角。 2）对于匀速圆周运动来说，这个比值是恒定的，即匀速圆周运动是角速度保持不变的圆周运动。 3）角速度的定义式，无论是对于变速圆周运动还是匀速圆周运动都成立，在变速圆周运动中，只要取得足够小，公式计算的结果就是瞬时角速度。 4)关于的方向：中学阶段不研究。 5）同一个转动的物体上，各点的角速度相等。 例如. 木棒OA以它上面的一点O为轴匀速转动时，它上面的各点与圆心O的连线在相等时间内扫过的角度相等。 即： 3、关于弧度制的介绍

(1)角有两种度量单位：角度制和弧度制 (2)角度制：将一个圆的周长分为360份，其中的一份对应的圆心角为一度。因此一个周角是360°，平角和直角分别是180°和90°。 (3)弧度制：定义半径长的弧所对应的圆心角为一弧度，符号为rad。一段长为的圆弧对应的圆心角是 rad, (4)特殊角的弧度值：在此定义下，一个周角对应的弧度数是： ；平角和直角分别是（rad）。 （5）同一个角的角度和用弧度制度量的之间的关系是： rad , 说明：在物理学中弧度并没有量纲，因为它是两个长度之比，弧度（rad）只是我们为了表达的方便而“给”的。 知识点三：匀速圆周运动的周期与转速 要点诠释： 1、周期的定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期，单位：s。 它描写了圆周运动的重复性。 2、周期T的意义：不难看到，周期是圆周运动的线速度大小和方向完全恢复初始状态所用的最小时间；周期长说明圆周运动的物体转动得慢，周期短说明转动得快。 观察与思考：同学们看一看你所戴的手表或者墙上钟表上的时、分、秒针，它们的周期分别是多少？想一想角速度和周期的关系如

极坐标系速度推导

§2.7极坐标系·速度与加速度 问题的提出：在生活中人们经常用方向和距离来表示一点的位置。这种用方向和距离表示平面上一点的位置的思想，就是极坐标的基本思想。 如：从这向北走2000米！（出发点方向距离） 一、极坐标系（ plane polar coordinates ） 1 ．极坐标系的建立： 在参考系上取点 O ，引有刻度的射线 OX 称为极轴（有方向的），建成极坐标系。 矢径：由参考点 O 引向质点位置 A 的线段长度 由 r 表示矢径。如图示： r= 幅角：质点的位置矢量与极轴所夹的角θ（也称：极角） 规定：自极轴逆时针转至位置矢量的幅角为正，反之为负。 （ r ，θ）确定平面上质点的位置，称为极坐标。 质点的运动学方程：、 质点的轨迹： 2 ．极坐标系中矢量的正交分解 如图示：质点在 A 点，沿位置矢量方向称为径向 径向单位矢量：沿质点所在处位置矢量的方向。 横向单位矢量：与径向方向垂直且指向增加的方向。 任何矢量均可在和方向上作正交分解。 注意：径向和横向随地点而异。 二、径向速度与横向速度

讨论质点平面运动速度在极坐标系中的正交分解式，如图示： （ 1 ）用微元法推导速度 设： t t+ 时间内，图中质点自 A（r，t）经历一微小的位移，到 达 由速度的定义： （ 1 ） 位移对应于质点矢量的改变——径向位移； 位移对应于质点相对于极点幅角的改变——横向位移。 时，指向趋于方向。 ，时，指向趋于方向。 (2) 故 : 速度的径向分量：，速度的径横向分量： 即：径向速度等于矢径对时间的变化率 横向速度等于矢径与角速度的乘积。 （ 2 ）矢量运算法推导速度 （ 5 ）

高中物理知识点总结：加速度

一. 教学内容： 第一章第5节加速度 第二章第1节实验：探究小车的速度随时间变化的规律 第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系 二. 知识要点： 1. 理解加速度的概念。知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。 2. 知道加速度是矢量。知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致。 3. 知道什么是匀变速运动。 4. 掌握打点计时器的操作和使用。 5. 能画出小车运动的 三. 重点、难点分析： （一）加速度 1. 定义：加速度（acceleration）是速度的变化量与发生这一变化所用时间的 比值。用表示。 2. 公式：=< 1188425931"> 。 3. 单位：在国际单位制中为米每二次方秒（m／s2）。常用的单位还有厘米每二次方秒。 4. 方向：加速度是矢量，不但有大小，而且有方向。 5. 物理意义：表示速度改变快慢的物理量；加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。 （二）匀变速运动

1. 定义：在运动过程中，加速度保持不变的运动叫做匀变速运动。 2. 特点：速度均匀变化，加速度大小、方向均不变。 （三）速度变化情况的判断 1. 判断物体的速度是增加还是减小，不必去管物体的加速度的大小，也不必管物体的加速度是增大还是减少。只需看物体加速度的方向和速度是相同还是相反，只要物体的加速度跟速度方向相同，物体的速度一定增加；只要物体的加速度方向与速度方向相反，物体的速度一定减小。 2. 判断物体速度变化的快慢，只看加速度的大小。加速度是速度的变化率，只要物体的加速度大，其速度变化得一定快，只要物体的加速度小，其速度变化得一定慢。 ［实验］ 一、实验目的 探究小车速度随变化的规律。 二、实验原理 利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。 三、实验器材 打点计时器，低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写纸片、。 四、实验步骤 1. 如图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上，没有滑轮的一端连接好电路。 5=0.1s。在选好的计时起点下面标明A，在第6个点下面标明B，在第11个点下面标明C，在第16个点下面标明D……，点A、B、C、D……叫做计数点， 两个相邻计数点间的距离分别是、、…… 5. 利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：

速度加速度练习题带答案

速度.加速度练习题( 带答案) 1、下列物理量为矢量的是（ ） A.速度 B.位移 C.质量 D.加速度 2、下列说法正确的是（ ） A.位移是描述物体位置变化的物理量 B.速度是描述运动快慢的物理量 C.加速度是描述速度变化大小的物理量 D.加速度是描述速度变化快慢的物理量 3．关于加速度的概念，下列说法中正确的是（ ） A ．加速度就是加出来的速度 B ．加速度反映了速度变化的大小 C ．加速度反映了速度变化的快慢 D ．加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大 4．由t v a ??=可知（ ） A ．a 与Δv 成正比 B ．物体加速度大小由Δv 决定 C ．a 的方向与Δv 的方向相同 D ．Δv/Δt 叫速度变化率，就是加速度 5．关于加速度的方向，下列说法正确的是( ) A 、一定与速度方向一致； B 、一定与速度变化方向一致； C.一定与位移方向一致； D 、一定与位移变化方向一致。 6.关于速度和加速度的关系，以下说法中正确的是（ ） Ａ.加速度大的物体，速度一定大 Ｂ.加速度为零时，速度一定为零 Ｃ.速度不为零时，加速度一定不为零 Ｄ.速度不变时，加速度一定为零 7．右图为A 、B 两个质点做直线运动的位移-时间图线.则( ). A 、在运动过程中,A 质点总比 B 质点快 B 、在0-t 1时间内,两质点的位移相同 C 、当t=t 1时,两质点的速度相等 D 、当t=t 1时,A 、B 两质点的加速度都大于零 8.若物体做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s 2，则（ ） A ．物体在某秒末的速度一定是该秒初速度的2倍 B ．物体在某秒末的速度一定比该秒初速度大2m/s C ．物体在某秒初的速度一定比前秒初速度大2m/s D ．物体在某秒末的速度一定比前秒初速度大2m/s 9. 关于加速度，下列说法中正确的是 A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度变化率越大，加速度一定越大 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 速度越大，加速度一定越大 10.物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断错误的是（ ） A. v 0>0, a<0, 物体的速度越来越大. B. v 0<0, a<0, 物体的速度越来越大. C. v 0<0, a>0, 物体的速度越来越小. D. v 0>0, a>0, 物体的速度越来越大. 11．以下对加速度的理解正确的是（ ） A ．加速度等于增加的速度 B ．加速度是描述速度变化快慢的物理量 C ．－102s m 比102s m 小 D ．加速度方向可与初速度方向相同，也可相反 12、关于速度，速度改变量，加速度，正确的说法是：（ ） A 、物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大 B 、速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零 C 、某时刻物体的速度为零，其加速度可能不为零