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

1、12.2研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律教學(xué)建議向心加速度的推導(dǎo)是一個(gè)難點(diǎn)為使學(xué)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(dǎo)出向心加速度的表達(dá)式。1.通過(guò)對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行分析入手從中引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到:做圓周運(yùn)動(dòng)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(duì)于向心力概念的認(rèn)識(shí)和理解應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點(diǎn)而命名的或者說(shuō)是根據(jù)力的作用效果

2、來(lái)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(xué)生充分討論向心力的大小可能與哪些因素有關(guān)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng)。4.講述向心加速度公式時(shí)不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)在這里還應(yīng)把“向心力改變速度方向”與在直線運(yùn)動(dòng)中“合力改變速度大小”聯(lián)系起來(lái)使

3、學(xué)生全面理解“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的含義再結(jié)合無(wú)論速度大小或方向改變物體都具有加速度使學(xué)生對(duì)“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進(jìn)一步的理解。5.向心加速度是瞬時(shí)加速度而不是平均加速度因?yàn)閯蛩賵A周運(yùn)動(dòng)中的加速度不是恒定的所以不同時(shí)間內(nèi)的平均加速度和某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度一般是不同的。我們所說(shuō)的向心加速度是指某時(shí)刻(或某位置)的加速度即包含該時(shí)刻(或該位置)在內(nèi)的一小段時(shí)間內(nèi)的平均加速度的極限值。6.向心加速度與半徑的關(guān)系:向心加速度究

4、竟是與半徑成正比還是成反比應(yīng)提醒學(xué)生注意數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù)y=kx中的k應(yīng)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(wú)特殊條件不能說(shuō)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(jìn)的時(shí)候看到一種不尋常的現(xiàn)象:當(dāng)紙片在車輪跟地面相接觸的那一端的時(shí)候我們可以清楚地辨別紙片的移動(dòng)但是當(dāng)它轉(zhuǎn)到車輪上端的時(shí)候卻很快閃過(guò)

5、去了使你來(lái)不及把它看清楚。2這樣看來(lái)車輪的上部仿佛要比下部轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)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(gè)奇怪的現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的呢這個(gè)解釋很簡(jiǎn)單只不過(guò)由于車輪的上半部的確要比下半部移動(dòng)得更快一些罷了。這件事實(shí)初看的確不大好懂但是只要這樣想一下就會(huì)對(duì)這個(gè)結(jié)論完全相信:你知道滾動(dòng)著的

6、車輪上的每一點(diǎn)都在進(jìn)行兩種運(yùn)動(dòng)——繞軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)和跟軸同時(shí)向前移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。因此就跟地球的情形一樣兩個(gè)運(yùn)動(dòng)應(yīng)該疊加起來(lái)而這疊加的結(jié)果對(duì)于車輪的上半部和下半部并不相同。對(duì)于車輪的上半部車輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)要加到它的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)上因?yàn)檫@兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都是向同一方向的。但是對(duì)于車輪的下半部車輪的旋轉(zhuǎn)卻是向相反方向的因此運(yùn)動(dòng)效果互相抵消了一部分。就一個(gè)靜止的觀測(cè)的人看來(lái)車輪上半部移動(dòng)得比下半部更快一些原因就是如此。移動(dòng)得最慢的不難想象應(yīng)是跟地面接觸那一部分的各點(diǎn)