备课资料 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.

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