素材-全国-2013_高中物理 备课资料《曲线运动》 新人教版必修1.rar

-2-高考学习网：www.gkxx.com高考学习网：www.gkxx.com人教版高一物理必修1备课资料《曲线运动》一、正确认识曲线运动中合外力的作用效果设质点沿如图所示的曲线运动，在时刻t位于A点，经Δt位于B点，它在A点和B点的瞬时速度分别用v1和v2表示，那么在Δt内质点的平均加速度应表示为：式中，Δv是速度的变化量，的方向应与此方向相同，按照矢量运算法则（平行四边形定则），Δv的方向如上图所示，即的方向是指向曲线凹的一侧，当Δv足够小趋于零时，平均加速度无限接近于在A点的瞬时加速度a，它的方向与足够小的Δv方向相同，也指向曲线的凹侧，由牛顿第二定律可知，质点所受合外力的方向与其加速度方向相同，总指向曲线的凹侧.把加速度a和合外力F都分解在沿切线和沿法线（与切线垂直）方向上，如下图所示：沿切线方向的分力F1产生切线方向的加速度a1，当a1和v同向时，速率增加；当a1和v反向时，速率减小，如果物体做曲线运动的速率不变，说明a1=0，即F1=0，此时的合外力方向一定与速度方向垂直，没有改变速度的大小.沿法线方向的分力F2产生法线方向上的加速度a2，改变了速度的方向，由于曲线运动的速度方向时刻在改变，合外力的这一作用效果对任何曲线运动总是存在的.二、实验指导1.研究曲线运动的速度方向让学生拿细绳拴一个小球，先抡动绳子，让学生观察小球的圆周运动，利用视觉暂留这一视觉功能便会形成一个圆周轨迹的图象，然后松手，让学生观察小球沿切线方向的运动，可说明做曲线运动的物体的速度方向在该点的切线上.2.验证物体做曲线运动的条件该实验可在实物投影仪上进行.在投影仪上放一张透明胶片，让小球从斜槽上滚下，在胶片上记下小球做直线运动的轨迹OO′，然后在OO′旁边放一个条形磁铁，再次让小球从斜槽上滚下，观察小球的运动轨迹，小球将偏离OO′，沿曲线运动.实验时应注意：1.由于投影仪的大小有限，实验时斜槽不能整个地放在投影仪上，可以让n个学生协助操作，或者帮助拿斜槽，或者帮助画线.2.斜槽的位置要固定.3.磁铁不能离小球太近，以免小球被磁铁吸住，也不能离小球太远，以免速度方向改变微小不易于观察.