●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 的方向如图所示，即的方向是指向曲线凹的一侧，当 Δt 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.可见，在曲线运动中合外力的作用，首先是产生 a2以改变速度的方向，对于变速率曲线运动，合外力不仅改变速度的方向，同时还要改变速度的大小.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，可以让一个学生协助操作，或者帮助拿斜槽，或者帮助划线.2.斜槽的位置要固定.3.磁铁不能离 OO′太近，以免小球被磁铁吸住.
