1、感知加速度的方向
請同學(xué)們看兩例:(展示多媒體動態(tài)投影圖6.6-1和圖6.6-2)并提出問題。
(1)圖6.6-1中的地球受到什么力的作用?這個力可能沿什么方向?(感覺上應(yīng)該受到指向太陽的引力作用)
(2)圖6.6-2中的小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向?(小球受到重力、支持力和繩子的拉力三個力的作用,其合力即為繩子的拉力,其方向指向圓心。)
可能有些同學(xué)有疑惑,即我們這節(jié)課要研究的是勻逮圓周運(yùn)動的加速度,可是上兩個例題卻在研究物體所受的力,這不是“南轅北轍”了嗎?(根據(jù)牛頓第二定律可知,知道了物體所受的合外力,就可以知道物體的加速度,可能是通過力來研究加速度吧。)
我們之前沒有研究過曲線運(yùn)動的加速度問題,特別是加速度的方向較難理解,而牛頓第二定律告訴我們,物體的加速度方向總是和它的受力方向一致,這個關(guān)系不僅對直線運(yùn)動正確,對曲線運(yùn)動也同樣正確。所以先通過研究力來感知加速度,特別是加速度的方向。但我們具體研究時仍要根據(jù)加速度的定義來進(jìn)行,為了進(jìn)一步增加感性認(rèn)識,請同學(xué)們再舉出幾個類似的做圓周運(yùn)動的實例,并就剛才討論的類似問題進(jìn)行說明。
做勻速圓周運(yùn)動的物體所受的力或合外力指向圓心,所以物體的加速度也指向圓心,是不是由此可以得出結(jié)論:“任何物體做勻速圓周運(yùn)動的加速度都指向圓心”?暫時不能,因為上面只研究了有限的實例,還難以得出一般性的結(jié)論。然而,這樣的研究十分有益,因為它強(qiáng)烈地向我們提示了問題的答案,給我們指出了方向。
下面我們將對圓周運(yùn)動的加速度方向作一般性的討論。
通過前面的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道,做曲線運(yùn)動的物體速度一定是變化的。即使是我們上一堂課研究的勻速圓周運(yùn)動,其方向仍在不斷變化著。換句話說,做曲線運(yùn)動的物體,一定有加速度。圓周運(yùn)動是曲線運(yùn)動,那么做圓周運(yùn)動的物體,加速度的大小和方向如何確定呢?--這就是我們今天要研究的課題。
9.在研究勻變速直線運(yùn)動的實驗中,打點計時器在紙帶上打出了一系列的點,其中a、b、c、d,e、f、g、h是連續(xù)的8個點。若選a點為第1計數(shù)點,將刻度尺的零刻度對準(zhǔn)點a時,可測得ab=O.9cm,ac=2cm,ad=3.3cm,ae=4.8cm,水6.5cm,ag=8.4cm,ah=10.5cm,因為________,所以物體的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動.若打點計時器每打相鄰兩點的時間間隔為O.02s,則b點的瞬時速度為________,g點的瞬時速度為_______,物體運(yùn)動的加速度為_________。
8.若所用電源頻率是50赫,圖中D紙帶,從A點通過計時器到B點通過計時器,歷時____s,位移為_______米,這段時間內(nèi)紙帶運(yùn)動的平均速度是_____m/s。BC段的平均速度是_________m/s,而AD段的平均速度是_______m/s。
7.如圖所示的四條紙帶,是某同學(xué)練習(xí)使用打點計時器得劍的紙帶的右端后通過打點計時器。從點痕的分布情況可以斷定:紙帶________是勻速通過打點計時器的,紙帶______是越走越快的,紙帶--是先越走越快,后來又越走越慢。
6.采取下列哪些措施,有利于減少紙帶受到摩擦而產(chǎn)生的誤差? ( )
A.改用直流6伏電源; B.電源電壓越低越好;
C.用平整的紙帶,不用皺折的紙帶;D.紙帶理順攤平,不讓它卷曲、歪斜。
5.打點計時器振針打點的周期,決定于: ( )
A.交流電壓的高低; B.交流電的頻率;
C.永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱; D.振針與復(fù)寫紙的距離。
4.當(dāng)紙帶與運(yùn)動物體連接時,打點計時器在紙帶上打出點痕,下列關(guān)于紙帶上的點痕說法中,哪些是正確的?
A.點痕記錄了物體運(yùn)動的時間:
B,點痕記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移;
C.點在紙帶上的分布情況,反映了物體的質(zhì)量和形狀;
D.紙帶上點痕的分布情況,反映物體的運(yùn)動情況。
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