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张前军物理教学随笔

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日志

 
 

向心加速度的物理意义  

2017-09-18 15:55:49|  分类: 必修2 |  标签: |举报 |字号 订阅

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写在前面:近日学习汤家合老师《基于PCK理论的教学设计——以“向心加速度”概念教学为例》(物理教师,20175),对加速度概念理解更加深刻,现摘录如下。

 

一、误区:向心加速度表示速度方向变化快慢

在匀速度圆周运动中,速度的大小不变,速度的方向不断改变,而加速度表示速度变化快慢的物理量,速度是有大小又有方向的物理量,因此会有“向心加速度是表示速度方向变化快慢的物理”的错误认识。

速度方向对应的物理量是方向角,其变化快慢对应的物理量是角速度,如绕杆一端转动,杆不同位置的小球转的角速度相同,但加速度并相同。

二、正解:向心加速表示物体沿法线“落向圆心”运动时的分速度大小变化的快慢

   如图所示,设质点作匀速圆周运动,开始时位于A点,速率为v,经过一段时间t后到达B点,根据运动的合成与分解法则,圆周运动可以看作是沿切线方向的匀速直线运动和沿法线方向的匀加速运动的合成。向心加速度的物理意义 - 风清两袖 - 张前军物理教学随笔物体的实际位移AB可以看作是分运动位移ACCB的合成。

由圆周运动知识有AC2=CB*CD

即(v*t2=CB*(CB+2R)

t→0时,CB << 2R,(v*t2≈CB*2RCB=at2/2

a=v2/R.

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