（陜西專用）2019_2020學年高中物理資源鏈接2.2研究勻速圓周運動的規(guī)律素材滬科版必修2

1、12.2研究勻速圓周運動的規(guī)律研究勻速圓周運動的規(guī)律教學建議向心加速度的推導是一個難點為使學生更好地掌握向心加速度的概念建議先研究向心力的概念再根據(jù)牛頓第二定律推導出向心加速度的表達式。1.通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手從中引導啟發(fā)學生認識到:做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用由此引入向心力的概念。2.對于向心力概念的認識和理解應注意以下三點:(1)向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點而命名的或者說是根據(jù)力的作用效果

2、來命名的并不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的所以不能把向心力看成是一種特殊性質(zhì)的力。(2)物體做勻速圓周運動時所需的向心力就是物體受到的合力。(3)向心力的作用效果只是改變線速度的方向。3.讓學生充分討論向心力的大小可能與哪些因素有關并設計實驗進行探究活動。4.講述向心加速度公式時不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變、方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合力改變速度大小”聯(lián)系起來使

3、學生全面理解“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”的含義再結(jié)合無論速度大小或方向改變物體都具有加速度使學生對“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進一步的理解。5.向心加速度是瞬時加速度而不是平均加速度因為勻速圓周運動中的加速度不是恒定的所以不同時間內(nèi)的平均加速度和某一時刻的瞬時加速度一般是不同的。我們所說的向心加速度是指某時刻(或某位置)的加速度即包含該時刻(或該位置)在內(nèi)的一小段時間內(nèi)的平均加速度的極限值。6.向心加速度與半徑的關系:向心加速度究

4、竟是與半徑成正比還是成反比應提醒學生注意數(shù)學中的正比例函數(shù)y=kx中的k應為常數(shù)因此若ω為常數(shù)根據(jù)a=Rω2可知向心加速度與R成正比若v為常數(shù)根據(jù)a=可知向心加速度與R成反比。若無特殊條件不能說向v2R心加速度a與半徑R是成正比還是反比。參考資料車輪的謎試把一張有顏色的紙片貼在自行車的車胎上就可以在自行車行進的時候看到一種不尋常的現(xiàn)象:當紙片在車輪跟地面相接觸的那一端的時候我們可以清楚地辨別紙片的移動但是當它轉(zhuǎn)到車輪上端的時候卻很快閃過

5、去了使你來不及把它看清楚。2這樣看來車輪的上部仿佛要比下部轉(zhuǎn)動得快些。這種情形你也可以在隨便哪輛行駛著的車子的上下輪輻上看到你看到的是輪子的上半部輪輻幾乎連成一片而下半部的卻仍舊可以一條一條辨別清楚。這又使人產(chǎn)生一個印象仿佛車輪的上半部要比下半部旋轉(zhuǎn)得快些。那么這個奇怪的現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的呢這個解釋很簡單只不過由于車輪的上半部的確要比下半部移動得更快一些罷了。這件事實初看的確不大好懂但是只要這樣想一下就會對這個結(jié)論完全相信:你知道滾動著的

6、車輪上的每一點都在進行兩種運動——繞軸旋轉(zhuǎn)的運動和跟軸同時向前移動的運動。因此就跟地球的情形一樣兩個運動應該疊加起來而這疊加的結(jié)果對于車輪的上半部和下半部并不相同。對于車輪的上半部車輪的旋轉(zhuǎn)運動要加到它的前進運動上因為這兩個運動都是向同一方向的。但是對于車輪的下半部車輪的旋轉(zhuǎn)卻是向相反方向的因此運動效果互相抵消了一部分。就一個靜止的觀測的人看來車輪上半部移動得比下半部更快一些原因就是如此。移動得最慢的不難想象應是跟地面接觸那一部分的各點