人教版必修二55向心加速度3-資料下載頁
2025-11-09 17:20本頁面
【導讀】物體做勻速圓周運動的條件是它所受的合外力總跟速度的方向垂直，沿半徑指向圓心.所受各個力的合力，是由作用效果而命名的力.向，再用牛頓第二定律建立方程.因素有關展開，在教學時應圍繞概念正確理解和應用，并注意各個表達式的適用條件.，掌握向心加速度的公式.、向心加速度知識解釋有關現象，求解有關問題.科學嚴謹的思維方式.實驗法、講授法、歸納推理法、分層教學法.投影儀、CAI課件、向心力演示器、鋼球、木球和細繩.，并能用來計算.①勻速圓周運動的性質、特點.②描述勻速圓周運動快慢的各個物理量及其相互關系.繩的一端拴一小球，手執(zhí)另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動.的紅白相間等分格子可顯示出兩個球所受向心力的比值.a=mF合.而勻速圓周運動中，F合提供向心力，則自然存在加速度，且方向同向心力方向，加速度是一個描述速度變化快慢的物理量.但在勻速圓周運動中，速度大小是不變的，和方向是要求特別注意之處.
【正文】 們之間沒有相對滑動，因此只需確定相對滑動趨勢的方向，就能確定靜摩擦力的方向 . 設某一時刻物體是在距軸 O，半徑為 r的圓弧上某點 A處，如圖所示 .經過很 短時間Δ t，A點轉到 A″，如果板是光滑的，由于慣性，物體將沿 A點的切線方向以原有速度移到 A′ ,現物體隨板一起轉動，當 A點在Δ t 時間內移向 A1點時，物體也隨之移到 ，相對于A1來說，物體有自 A1滑向 A′的趨勢 .同理，相對于 A2，物體有滑向 A″的趨勢 .在勻速轉動過程中，運動方向是逐漸改變的，也就是說每一瞬時的速度方向都在改變，相對于每一瞬時A、 A A2…的位置來說，物體都有趨向于 A′、 A″的趨勢，由此可知板對木塊產生的靜摩 擦力與物體的滑動趨勢相反，方向指向圓心，成為物體做圓周運動的向心力 . 三、向心加 速度的深入理解 注意：①向心加速度是勻速圓周運動的瞬時加速度而不是平均加速度； 在勻速圓周運動中，加速度不是恒定的，這里的向心加速度是指某時刻或某一位置的瞬時加速度，它等于包含該時刻 (或該位置 )在內的一小段時間內的平均加速度的極限值，即an=limtv??，公式 an= rv2 中的速度 v應為瞬時速度值 . ②向心加速度不一定是物體做圓周運動的實際加速度； 在勻速圓周運動中，向心加速度就是 物體做圓周運動的實際加速度，而在一般的非勻速圓周運動中，它只是物體實際運動的加速度的一個分加速度，另一個分加速度為切向加速度，如圖所示 .可見物體做圓周運動的加速度不一定指向圓心，只有勻速圓周運動的加速度才一定指向圓心；但向心加速度方向始終沿著半徑指向圓心 . 圓周運動的切向加速度是描述圓周運動的線速度的大小改變快慢的，向心加速度是描述線速度的方向改變快慢的 . ③所有做曲線運動的物體都需要向心力，其向心力 Fn=mRv2 ，其中 R 為物體所在曲線處的曲率半徑，對應的向心加速度 an= Rv2 . ④質點做勻速圓周運動和剛體的勻速轉動是兩個不同的物理模型； 我們不能說質點在轉動，也不能說剛體做圓周運動，注意剛體轉動時，其上各點均做圓周運動，它們做圓周運動的半徑可以不相等，但各點運動的角速度相等 . ⑤一個常見的錯誤是：在確定了做勻速圓周運動物體受到的各力 (重力、彈力、摩擦力等 )后，認為物體還受到一個大小等于 mrv2 的向心力 .例如，長為 L 的輕繩拴著一個小球做 圓錐擺 運動 (如圖所示 )在分析小球受力時，有些同學除確認小球受豎直向下的重力 mg 和繩子的拉力 F1外，還錯誤地認為小球受到一個在水平面內指向圓心的向心力 .其錯誤在于忘掉了向心力是做勻速圓周運動物體受到的合外力 .實際上，小球只受到重力和拉力，這兩個力的合力 F=mgtanθ 就稱為向心力 .試想，如果把向心力當做一個額外的力，認為小球受三個力，顯然歪曲了物體的受力情況 (相當于把物體受到的每個力算了兩遍 )，是完全錯誤的 .
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