范文一:关于向心加速度的辨析
关于向心加速度的辨析
V0L.24NO.267
(S)5.2006.52.
物理教学探讨
JournalofPhysicsfeachiag
第24卷总第267期
2006年第5期(上半月)
关于向,ON速度的辨析
张修文
重庆市兼善中学,重庆市北碚区400711 在许多参考资料和一些考卷中有这样的选 择题:对于向心加速度这个物理量,下面哪种说 法正确.?它描述的是角速度变化的快慢;?它 描述的是线速度大小变化的快慢;?它描述的 是线速度方向变化的快慢.
前两个答案明显是错误的,学生一般选择 ?,遗憾的是参考资料和老师往往也认为应该选 ?.其实,第?个答案说法也是不确切的. 如图1所示,是一个
圆盘绕过圆心O垂直圆
盘的轴作匀速转动的俯
视图.为便于说明.选圆
盘上同一半径上的两质
点M和,,『为研究对象.
因为圆盘上各点的角速图1
度相同.所以在相同时间?r内,M,N两点线速 度方向转过的角度就相同,因此,M,N两点线速
度方向变化快慢是一样的,如果第?个答案是 …?.,??__?__?.?_?__?.__?_..._-I'?..._??_. 的学科产生浓厚的学习兴趣.
4利用科技的趣味性
随着科学技术的发展,计算机及其网络的日 益普及应用,有力地推动了教育技术的发展,各 种现代化教学手段也进入了课堂教学之中.教师 在日常教学中可利用电脑,网络及多媒体教学系 统等各种形式来改变教学方式,还可介绍一些先 进的科学技术来提高学生的兴趣.如在讲述"纳 米材料"时,介绍美国生产的"自净玻璃"的神奇 之处,全在于它"穿"上了纳米厚的二氧化钛"纳 米膜外套"."纳米膜外套"可与太阳光线中的紫 外线产生作用,分解落在玻璃上的有机物,使有 机物化为乌有;还能使玻璃表面存留的雨点或雾 气变成一个薄层而使玻璃表面湿润,并洗掉表面 的脏物.又如在讲述"隐性材料"时,向学生介绍 在伊拉克站争中,美国就动用了"隐形"飞机轰炸 伊拉克的军事目标.进一步让学生领会到现代战 正确的话.则M和N两质点作匀速圆周运动的 加速度就相同;而M和N两质点作匀速圆周运 动的半径r>rM,由a==.r可知实际情况是 半径大的向心加速度也较大,所以答案?的说法 也不确切,要答案?正确,除非某质点是在确定轨 道半径上作圆周运动.
上述问题根据向心加速度的定义公式a向一 1im/x也是容易作出判断的.式中?是线速度
f ,,-{),
矢量的变化,在图2中可以看出,虽然两质点在
相同时间?,内线速度
转过的角度0相同,但
线速度大的其矢量变
化也大,即?N>
?,所以"N>aM.故图2
答案?的说法不正确,实际上向心加速度应该 是描述线速度这个矢量(大小和方向)变化快慢 的物理量,不应该单纯理解为描述线速度方向变 化快慢的物理量.(栏目编辑陈洁)
,'
?_...?_?'…_??'',,???'?…_?'….'?_.',_?..-._'_
.-.
争是一种高科技的战争,因此我们从小就要学好 科技知识,长大了才能应用所学的科学知识来保 卫我们的国家.介绍这些,不仅能激发学生的学习 兴趣,还能激活学生的创新思维,提高学习效率. 5利用有趣的物理学史
学习物理必须要了解物理学史.通过介绍物 理学的发展史,了解物理学家的科学探索精神, 工作态度等,是对学生进行辩证唯物主义,爱国 主义教育的良好素材.介绍沈括,墨子,牛顿,居 里夫人,卢瑟福,李政道,杨振宁,丁肇中等人的 事迹,不但丰富了学生的知识,而且还增强了学 生的民族自豪感和爱国主义精神,激发其学习物 理的兴趣.
总之,我们要多方面,多层次的挖掘学生的 学习潜力,诱导和启发学生的学习热情,使他们 在学习过程中体会到学习物理的乐趣,并真正使 他们在心理上产生学好物理学这门课程的强烈
意识.(栏目编辑陈洁)
范文二:关于科氏加速度的教学
关 于 科 氏 加 速度 的 教 学
郴州师范 专科 学校
江 纯初
摘要
本文 时 匀 速转 动 参考 系 的 相 时速度 为 任意 速 度 时
科 氏加 速度 产 生 的物 理 原 因 进 行 了具 体 的 讨 论 对 深 入
理 解 科 氏 加 速度 有 一 定 的 参考价 值
平
。
,
间总的 角位 移 么,
,
一
△,
,
△,
。
绝 对 速度
咋
的增量值为
。
△
。
卜
卜
△甲
。 ,
△切。 △ 职
、
△中
,
”
化 △价
。
。 。 △中,
科 氏加 速 度教 学 有 一 定的难 度 这 是 由于 几 乎 所 有的教 科书对科 氏 加 速度 的产生 只 是 利 用 绝 对 微 商 等于牵连 微商加 相对 微商的 关系对 它进行 数学 推 导得 出一般 结论 最 多举 一 相 对速 度为径 向 速 度 的 实例加
以说 明 学 生 难 于 理 解 相 对速 度为任 意 速度时 产生 科 氏加速度 的 物理 原因 为 了使 学 生 能 较好 地 理 解 科 氏加 速度的物 理 意义 我 是 这 样教 学的
,
,
,
由 图示可 知 丽
。。
。,
△职。
丽
。,
, △职
、
。 丽 二 办价 丽
。
、
△中
。
,
而,
球 的绝对加速度为
?
。, 么
,
十
争
“
而
△
、
?
,
粤
“
‘
公, 八
竺望
△
‘
先照 一 般教
出
砂
鱼压 …
△
科书讲授 当相 对速度 速度 再补 讲 当
,
,
,
为径 向速度时如 何导出科 氏加
净
,
为横向速 度时 又 如 何导 出科 氏加 速
度 这 样能 使学 生 具体 地 理 解科 氏加 速 度 产生 的物 理 原 因 在这 个 基础上 再对 科氏加 速度 作 一 般 的分 析推 导 这 就可 使 学 生 充分 理 解科 氏加 速度 是 牵 连运 动 。
第一 项
△
。
一
努
乙
一
。
一
生 大
,
护
是 牵 连 速度 ,
凡
声 向改变所对应的牵连 加速度 第 二项
座望
△
、
月
与相对运动
对于
,
相互 影响所产 生的 一 种 加 速度
,
。
廿
。
,
决
为 径 向速 度 时如 何具 体导 出 科 氏加 速度
,
八
峥
或
为任意速度时 如 何作 一 般 的分 析推 导出 科 氏 加 速 度 可 见 一 般教 科 书 ’ 的 讨论 这里毋 需赞 述 下面
,
,
是 由相对 运动 引起牵 连点的 变换 而 导致
外 对 由 △价 所 引起的
应 的加 速度 第三 项
”,
,
。
。
的 方向 有额 方 向改 变 而 言 的改 变 而 对
。
仅 就相对 速度 , 为 横向 速度时 如 何导出科 氏 加 速 度 加
以讨 论
,
争
,
一
”。
’
“
是牵 连运 动 迫 使相对 运动
的 方 向 有额 外 对 由△ 杯
所引起 项
,
方向改变 而 言 的改变而 引起的 加速度 第 四
些 兰
△
乙
砂 八
左
协
是 相 对 加 速度
十分明显 第二 项 与第三 项是 由牵 连运动 。 与相
设有 一 角速度为 。 的转动圆盘 盘上 有一 半径为
的圆形光滑导槽 质量 为
,
,
对运 动
,
相互影 响所 产生的加 速度 称为 科里 奥 利加
时
,
,
的 光 滑 小球 在导 槽 中 以相
,
速度 当 △
上 述 四 项加 速 度 的 极 限 方 向 均 为
,
对 速度
,
运动
, ,
,
的 方向与圆 盘转动方 向相 同
,
如图
。△
,
负径 向 就 其方向 和 大 小而言 第二 项与 第三 项 可合 成
总 的科 氏 加 速度
从上 述 讨论可 知
,
示 设 在 时刻
刁 在 点 经 过 △ 时 间运 动 到 点 诚
,
。
二
加
,
在时 间 △ 内 由牵 连运动 。 引起的角位移 △
当相对 速度
为 任 意速 度 时 可 将
下转
,
而 小 球 相对 圆 盘 作圆 周 运动 所 引 起 的 角 位 移 △价
分 解为 平行于 。 的 分量和径 向与 横向 分量 同 。 平
页
图中
,
放 热过 程
过程
一 一
绝 热升 压过 程
节流过 程
一
一 蒸发 吸热
冷凝
达 到 冬季 把室 外 空 气 热 量 转移 到室 内的 目的 利用 制冷 机 的冷凝 器排 出的 热量供暖 的装
置 叫热 泵 热泵式 空 调器 是 一 种 节 能 型 的空 调
器吸 取 室外 空 气热量
,
当 制冷 剂 循 环 量 为 冷凝 器 总热 负荷
,
瓜时
一 一 一 几
。
,
几 !
器
七
、
制冷 机总 产冷 量 压 缩机总 消耗 功 叽
且
结束 语
空 调和 制冷 技 术是 在 物理 学的基 础上 发 展 起来 的学 科 现已 发展 为 独立 的专 业
, , ,
必 叽 上 述 制冷 循 环 在 工 程 热 力学 中称 为 逆 向 诺循环 维 持循 环正 常运 行需 要不 断消 耗 循 卡
环功
,
它把物
理 学的规 律用 于工 程 实际 成 功地解 决 了工 业
才能 不 断进 行制冷
,
这符 合 热 力学 第 二
生产和人 民生活 中的 要 求 近年 由于 将计算机
定律 将 低温 物质 中吸 取 的 热量 传递 给周 围介
质 如冷 却水 中去 的过程
要消耗 一 定 的 外界 能量
六
、
,
电脑 技术 和 自动 化技 术应用 于空 调和希 技术 岭
不仅节 约 了能 源 而且 大大 提 高 了空调 的 质量
如今
,
,
不是 自发 的
,
而是
,
即压缩 功
空 调 技术 已 能 十分精 确地控 制室 内空 气
状态 窗式 空 调 器和 热泵 将 空调 设备
、
今后
、
,
空调 技 术不 仅要 向节省 能 源提 高空
,
制冷 设 备 通风 机 和 控 制 元
这种
, ,
调质量 的方 向继续 发展 好 的制冷 剂 为 使空 调
、
而且 应该 选择性 能更
,
,
件组装 在一 起
,
构成 结构 紧凑 的空 调 器
避免 氟里 昂对大 气臭 氧层的破坏
空调 器 由于 多装 在 窗上
被称 为窗 式空 调器
制冷 技术 不断完善 而 努力探 索
参 考 文 献
夏 季利 用 室 外空 气与冷 凝 器交 换 热 量
发 器与 室 内空气 交换 热量 功
, ,
蒸
【 【 德】 西
科学 出版社 清华大学
出 版社
、
通 过制冷 压 缩机 做
贝 尔著 工 程热 力 学 理 论基
础 及工 程应 用
,
把室 内空 气的 热 量 转 移 至 室 外 这就 是 窗
,
,
式 空调器 一 半 安 装在室 内 另 一 半 安装在 室 外
的 原因
西 安冶金 建筑 学院 等编 空气 调 节 建 筑工 业
,
,
冬季 利 用 转换开 关 使冷 凝 器 与蒸 发 器 交 换 功能 这 时 冷 凝器 将热 量 散 至 室 内 蒸 发
,
,
【 上 海水产 学院
出版 社
、
厦门水 产 学院编
,
制冷 技术 问答
,
农业
,
上接
,
页
,
行 的分 量与 牵连运动 。 不 发 生 相 互 影响 其所对 应 的 科 氏加速 度为 零 而 协 的 径向 与 横 向分量 同牵连 运 动均有相
互影响 均 产 生 相应的科 氏加 速度 现 列 表 刁 如下 嘴
。
了 、
,
、径 、 贝 ? 为横向 。
,
由。 护 由
,
,
使
,
,
方 向改 变的加 速度
,
笋
使
大刁 变的加 速度 政
。
,
加
。
,
则
。
。
岭 为横 向
,
财
‘?
为 负径向
“
方向 有额 外 对 由△价 引 起 的 而 司 的改变所 对应的 加 速度
,
由“ 护 , 使
,
由
。 尹 , 使 咋 方 向有 额 外 对 由 江中 引
起的 而 言 的改 变 所对应 的加速 度
参 考 文 献
肖十 询 编 《 理 论力 学简 明 教程》 高 教 出版 社
,
,
第
至
页
范文三:“加速度”疑点及分析.加速度的正负大小方向关系详解
“加速度”疑点及分析
胜利油田第三?高级中学 万洪禄
加速度是物理?上用比值形式?定义的物理量?之一,是表征速度变?化快慢的物理?量。比值形式
难以理解,因此,加速度这个量?也不便外。下面是加速度?的定义?的物理量一般?比较抽象,
几个疑点及?其分析。
1(加速度a可以?有正负吗,
加速度是矢量?,可以有正负。这里的正或负?表示的是加速?度方向。当规定了某一?方向为正方向?时,若加速度方向?与正方向相同?,则a为正值,若加速度方向?与正方向相反?,则a为负值。
2(加速度出现正?负值时,如何比较大小?,
加速度的正或?负表示的是加?速度方向与规?定的正方向相?同或相反,它不同于数学?上的正负数,因此,数学上正负数?比较大小的方?法不能用来比?较物理上同类?矢量的大小。物理上同类矢?量比较大小,比较的是其绝?对值,所以加速度比?较大小应比较?绝对值。如:
它们大小的关?系是:
3(物体有加速度?,是否就指速度?值在增加,
加速度反映的?是速度改变的?快慢,不是反映速度?增加的多少或?减少的多少。物体有加速度?,说明它的速度?在改变,改变情况可以?是速度值不断?增加或减少,也可以是速度?值保持不变。如:匀加速(或匀减速)直线运动,速度值就不断?增加(或减少),而匀速圆周运?动,速度值就保持?不变,只是方向发生?改变。因此,有加速度并不?意味着速度值?一定增加。
4(在直线运动中?,是否仅凭加速?度的正负就能?决定是加速还?是减负运动,
不能。在直线运动中?,加速或减速运?动是根据加速?度方向与物体?的初速度方向?是相同或相反?来判定的,而不是凭加速?度的正负判定?。
在教科书中,大家都知识,对匀加速直线?运动的物体,在用公式
时,a都代正值,对匀减速直线?运动的物体,a都代负值。若不知道是加?速还是减速,计算出的加速?度a<0,就表示做减速?运动;a>0,就表示做加速?运动。其实,书中加速运动?对应a>0,减速运动对应?a<0,这是有条件,只有符合条件?,才能正确,其条件就是必?选定初速度v?方向。只有在选定v?向时,才能仅凭a的?正负判断加、减速运动。>0,这是有条件,只有符合条件?,才能正确,其条件就是必?选定初速度v?方向。只有在选定v?向时,才能仅凭a的?正负判断加、减速运动。>
5(加速度逐渐减?小,速度就逐渐减?小吗,
加速度这一物?理量与速度这?一物理量在本?质上没有任何?联系。加速度逐渐减?小,是指加速度的?数值逐渐变小?。对于减速运动?,加速度逐渐变?小,尽管是指单位?时间内速度减?小的越来越小?,但速度最终还?是变得越来越?小。对于加速运动?,加速度逐渐减?小,是指速度增加?得慢了,虽是增加得慢?了,但速度终归还?是在增加,故速度是逐渐?变大。
对加速情况,也可以打这样?的比方:人在小时,个子长得快,随着年龄的增?加,个子长得慢了?,就是这越长越?矮了吗,学生听了虽觉?得好笑,但这有助于理?解加速度逐渐?减小的加速运?动,速度逐渐变大?的事实,且印象深刻。
指正:加速度逐渐减?小,对加速运动,速度要逐渐变?大,对减速运动,速度要逐渐变?小。
练习:关于速度和加?速度的关系,下列说法正确?的是:
(A)速度变化得越?多,加速度就越大?
(B)速度变化得越?快,加速度就越大?
(C)加速度方向保?持不变,速度方向也保?持不变
(D)加速度大小不?断变小,速度大小也不?断变小
6( 是a的决定式?吗,
分析: 是加速度的定?义式,不是加速度的?决定式。加速度的决定?式是a=F/m,
是加速度的量?度式。a与 的关系,是因先有了加?速度,经过一段时间?后,才表现出速度?变化这一结果?,而不是因物体?速度发生了变?化,物体才有加速?度。加速度是由于?受到力才产生?的,并且力突变,加速度就突变?,但速度不能突?变,速度的改变需?要一段时间。
范文四:“加速度”疑点及分析.加速度的正负,大小,方向关系详解
“加速度”疑点及分析
胜利油田第三高级中学 万洪禄
加速度是物理上用比值形式定义的物理量之一,是表征速度变化快慢的物理量。比值形式定义的物理量一般比较抽象,难以理解,因此,加速度这个量也不便外。下面是加速度的几个疑点及其分析。
1.加速度a可以有正负吗?
加速度是矢量,可以有正负。这里的正或负表示的是加速度方向。当规定了某一方向为正方向时,若加速度方向与正方向相同,则a为正值,若加速度方向与正方向相反,则a为负值。
2.加速度出现正负值时,如何比较大小?
加速度的正或负表示的是加速度方向与规定的正方向相同或相反,它不同于数学上的正负数,因此,数学上正负数比较大小的方法不能用来比较物理上同类矢量的大小。物理上同类矢量比较大小,比较的是其绝对值,所以加速度比较大小应比较绝对值。如:
它们大小的关系是:
3.物体有加速度,是否就指速度值在增加?
加速度反映的是速度改变的快慢,不是反映速度增加的多少或减少的多少。物体有加速度,说明它的速度在改变,改变情况可以是速度值不断增加或减少,也可以是速度值保持不变。如:匀加速(或匀减速)直线运动,速度值就不断增加(或减少),而匀速圆周运动,速度值就保持不变,只是方向发生改变。因此,有加速度并不意味着速度值一定增加。
4.在直线运动中,是否仅凭加速度的正负就能决定是加速还是减负运动?
不能。在直线运动中,加速或减速运动是根据加速度方向与物体的初速度方向是相同或相反来判定的,而不是凭加速度的正负判定。
在教科书中,大家都知识,对匀加速直线运动的物体,在用公式
时,a都代正值,对匀减速直线运动的物体,a都代负值。若不知道是加速还是减速,计算出的加速度a<0,就表示做减速运动;a>0,就表示做加速运动。其实,书中加速运动对应a>0,减速运动对应a<>
5.加速度逐渐减小,速度就逐渐减小吗?
加速度这一物理量与速度这一物理量在本质上没有任何联系。加速度逐渐减小,是指加速度的数值逐渐变小。对于减速运动,加速度逐渐变小,尽管是指单位时间内速度减小的越来越小,但速度最终还是变得越来越小。对于加速运动,加速度逐渐减小,是指速度增加得慢了,虽是增加得慢了,但速度终归还是在增加,故速度是逐渐变大。
对加速情况,也可以打这样的比方:人在小时,个子长得快,随着年龄的增加,个子长得慢了,就是这越长越矮了吗?学生听了虽觉得好笑,但这有助于理解加速度逐渐减小的加速运动,速度逐渐变大的事实,且印象深刻。
指正:加速度逐渐减小,对加速运动,速度要逐渐变大,对减速运动,速度要逐渐变小。
练习:关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是:
(A)速度变化得越多,加速度就越大
(B)速度变化得越快,加速度就越大
(C)加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
(D)加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
6. 是a的决定式吗?
分析: 是加速度的定义式,不是加速度的决定式。加速度的决定式是a=F/m,
是加速度的量度式。a与 的关系,是因先有了加速度,经过一段时间后,才表现出速度变化这一结果,而不是因物体速度发生了变化,物体才有加速度。加速度是由于受到力才产生的,并且力突变,加速度就突变,但速度不能突变,速度的改变需要一段时间。
范文五:匀速圆周运动的加速度方向
匀速圆周运动的加速度方向
匀速圆周运动的速度大小不变,速度的方向时刻在变,由于速度方向的变化,质点一定具有加速度,该加速度反映速度方向变化的快慢,该加速度的方向沿着半径指向圆心。
设质点沿半径是r的圆周做匀速圆周运动,在某时刻它处于A点,速度是vA,经过很短时间Δt后,运动到B点,速度为vB。根据矢量合成的三角形法则可知,矢量vA与Δv之和等于vB,所以Δv是质点
在A点时的加速度。如图4-20。
时Δv便垂直于vA。而vA是圆的切线,故Δv是指向圆心的。即A点加速度指向圆心,所以匀速圆周运动的加速度又叫向心加速度。
向心加速度的大小
从图4-20中看出,图乙中的矢量三角形跟图甲中的?OAB是相似形。
如果用v表示vA、vB大小,则
或 a=ω2r
匀速圆周运动的向心加速度的大小不变,方向始终指向圆心,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。上述加速度是匀速圆周运动情况下推导的,仍然适应于一般圆周运动,但式中的v、ω必须用瞬时值。
力学角度求向心加速度
使物体产生向心加速度的力叫向心力。
?向心力的来源:向心力不是接力的性质命名的力,它是一种效果力。当分析做圆周运动的物体受力时,只能分析接力的性质命名的力,决不能在分析场力、弹力、摩擦力的同时,再考虑向心力。向心力是物体所受各个力的合力。
?向心力的作用效果:向心力产生向心加速度,即只能改变速度的方向,维持物体做匀速圆周运动。
?向心力大小
用弹簧秤系住有木块的细绳,转动绳子使木块在光滑的水平桌面做圆周运动,见图4-21。木块做圆周运动时,有一定的拉力,这个拉力的大小等于小球做圆周运动的向心力。先保持小球的质量m和小球转动的半径γ不变,增大小球转动的角速度ω,拉力增大了;保持m、ω不变,增大r,拉力也增大了;保持ω、r不变,增大m,拉力同样增大了;这表明,做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和运动的角速度ω都有关系。
可以证明,匀速圆周运动所需的向心力大小为
,
式中力的单位用牛,质量的单位用千克,长度的单位用米,角速度的单位用弧度/秒。
在许多情况下,求向心力,需要知道线速度的大小与向心力的关系。这个关系可以用线速度与角速度
向心加速度根据牛顿第二定律F=ma,做圆周运动的物体,在向心力F的作用下,必然要产生一个向心加速度a,它的方向与向心力的方向相同,
,
或
。
如果线速度的单位是米/秒,角速度的单位是弧度/秒,圆周半径的单位是米,
2那么向心加速度的单位就是米/秒。
向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动得出的,但是也适用于一般的圆周运动。一般的圆周运动,速度的大小有变化,向心力和向心加速度的大小也随着变化,利用公式求质点在圆周的某一点时的向心力和向心加速度的大小,必须用该点的瞬时速度值。
转载请注明出处范文大全网 » 关于向心加速度的辨析
0,就表示做减速运动;a>0,就表示做减速?运动;a>