所以物体的加速度也指向圆心,是不是由此可以得出结论:“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”?暂时不能,因为上面只研究了有限的实例,还难以得出一般性的结论。然而,这样的研究十分有益,因为它强烈地向我们提示了问题的答案,给我们指出了方向。
下面我们将对圆周运动的加速度方向作一般性的讨论。、速度变化量
请同学们阅读教材“速度变化量”部分,同时在练习本上画出物体加速运动和
f减速运动时速度变化量△的图示,思考并回答问题:速度的变化量△是矢量还是标量?
如果初速度和末速度不在同一直线上,如何表示速度的变化量△?认真阅读教材,思考问题,在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量的图示。每小组人进行交流和讨论:如果初速度和末速度不在同一直线上,如何表示速度的变化量△?
交流与讨论:图.和图.进行对比。同学们在刚才的交流与讨论中是否有什么问题提出来?
速度变化量实际上就是速度的差值,但由于速度是矢量,故应是矢量差。同一直线的两个矢量相减,可以通过选取正方向将矢量相减转化为代数量相减。而不在同一直线上的两个矢量相减,我们现在无法处理。我们在第三章中学过的两个矢量相加的三角形法则逆过来运用就可以得出两个不在同一直线上的矢量的相减。
课堂训练请一位学生上黑板画出做平抛运动的物体在运动的过程中,连续相等的时间内
速度变化量的矢量图,其他同学画在笔记本上,将同学们画出的各种情形投影出来如图所示。让同学们交流、讨论,指出哪个图是符合实际的矢量图。具体过程略
、向心加速度
f请同学们阅读教材“向心加速度”部分,分析投影图.并思考以下问题:
()在、两点画速度矢量和时,要注意什么?()将的起点移到点时要注意什么?()如何画出质点由点运动到点时速度的变化量△?()△/△表示的意义是什么?()△与圆的半径平行吗在什么条件下,△与圆的半径平行?
在图丁中,△的延长线并不通过圆心,为什么说这个加速度是“指向圆心”的?此时,学生可能不知如何回答,老师一定要在学生充分讨论的基础上再引导学生从课本上找答案,即课本第页上的第行的“将的起点移到,同时保持的长度和方向不变,它仍可代表质点在处的速度。”这一句话就是答案的依据。结论:当△很小很小时,△指向圆心。
上面的推导不涉及“地球公转“小球绕图钉转动”等具体的运动,结论具有一般性:做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心,这个加速度称为向心加速度。匀r