淺析高中物理中圓周運動的問題

周 侃●

湖南省長沙市明德中學(410004)

淺析高中物理中圓周運動的問題

周 侃●

湖南省長沙市明德中學(410004)

高中時期，物理對于理科生來說非常重要，物理學科的分值在理綜中所占的比例較大，所以說作為一名高中生，學好物理是提高理綜成績的關鍵.其中物理知識點中，最重要的知識體系就是運動學，再細研究運動學中最難的就是圓周運動，并且圓周運動也是高考物理中的必考點.物理的知識點都是融會貫通，一但較好的掌握了圓周運動方面的知識，可以提高我們對物理題的分析能力，對于物理中其它運動學方面的知識學習也很有幫助.

高中物理；圓周運動；教學策略

一、圓周運動

物理曲線運動中的有機組成部分就是圓周運動，在物理學中，圓周運動指的就是在圓上“轉(zhuǎn)圈”的運動，可以是一個圓形路徑也可以是圓形軌跡.圓周運動是指某個質(zhì)點在以某點為圓心，以一定長度為半徑的圓周上運動，這個質(zhì)點在運動時，它的軌跡是圓周.圓周運動是一種最常見的曲線運動，圓周運動分為勻速圓周運動和變速圓周運動，在圓周運動中，最常見和最簡單的就是勻速圓周運動.

在日常生活中有許多關于圓周運動的例子，比如游樂場的摩天輪、人造衛(wèi)星按照既定的軌跡轉(zhuǎn)動、賽車在賽道上轉(zhuǎn)彎、齒輪在機器中的轉(zhuǎn)動以及火車在過彎道時所進行的運動，都是圓周運動的例子.當我們在探究物體在做圓周運動的時候，可以暫時忽略物體體積的大小，不論物體的體積有多大，都可以將這個物體看作是一個質(zhì)點.

物體一般是按照牛頓第一定律慣性地進行直線運動，而物體在做圓周運動時，并沒有進行直線運動，而是圍繞一個固定的圓心做曲線運動.物體在做圓周運動時會由于慣性的緣故，總有一種沿著切線方向飛出去的傾向.但是它并沒有飛出去，這是因為有一種力在“拉著”它，物體做圓周運動時就需要一種力，使運動的物體避免做直線運動，這種力一直牽引著物體，使其一直圍繞著中心點做圓周運動.這種力就是向心力，向心力把運動的物體拉向圓周運動的中心點，使物體與圓心的距離保持不變，使物體一直保持做圓周運動.向心力為運動的物體提供運動所需的加速度，來保持物體能夠一直地進行圓周運動.

二、高中物理圓周運動應注意的重點問題

1.理解線速度的瞬時性

線速度是運動的物體經(jīng)過的弧長與所用時間的比值，它是圓周運動中的一個非常重要的物理量，它是用來表示做圓周運動的物體運動的快慢，和直線運動中的速度是相似的.ΔS/ΔT是線速度的表達公式，許多高中生對這個公式的理解會出現(xiàn)誤區(qū)，學生經(jīng)常會受到勻速圓周運動的影響，產(chǎn)生思維定式，習慣性地認為線速度是不變的.也有的學生會被表達公式誤導，誤認為線速度是一個表達平均的概念.線速度的本質(zhì)特征是瞬時性，表達公式中提到的弧長其實是物體在很短的時間內(nèi)走過的弧長，由于時間非常的短暫，因此算出的數(shù)字也是瞬時的.

2.理解向心加速度和向心力的瞬時性

向心加速度也是瞬時性的，物體在做圓周運動時，是做曲線運動，物體加速度的方向經(jīng)常在不停地變化，因此物體運動的速度也經(jīng)常不停地變化.物體在做圓周運動時，從一點運動到另一點所用的時間非常短.因此，向心加速度表達的是線速度在某一瞬間的變化量，向心加速度在圓周運動中的不同位置都會發(fā)生變化，因此向心加速度也是瞬時性的.許多高中生會受直線運動中的加速度的影響，在理解向心加速度時會出現(xiàn)偏差，學生會誤以為向心加速度也是用來表示物體速度變化的快慢.出現(xiàn)這種誤解的原因是因為學生對物體在做圓周運動的過程中，沒有理解清楚加速度的瞬時性.向心加速度表示的是線速度方向的改變，而且反映了瞬時性的變化.

物體在做圓周運動時，牽引物體的向心力也是不停地在變化，有了向心力，才能產(chǎn)生向心加速度，向心力與向心加速度是密不可分的，向心力的本質(zhì)特征也是瞬時性.

三、高中物理圓周運動的教學策略

高中物理教師要優(yōu)化教學課堂，在使學生充分理解圓周運動的基礎上，克服學生不良的思維定勢，培養(yǎng)學生自主的思維能力.思維定勢有一定的頑固性，還有持久性的特點，不是老師糾正幾次就可以使學生克服的，因此應該使用強刺激的方法幫助學生擺脫思維定式.教師可以通過為學生講解典型例題的方式，然后改變題中的一些條件，變換問題，使學生重新考慮解法，實現(xiàn)“一題多變”.活躍學生的思維，鞏固已學的知識點，消除思維定式.物理教師還應深化學生對圓周運動的理解，培養(yǎng)學生良好的記憶品質(zhì)，提高學生對物理公式和定律的記憶能力.

綜上所述，高中物理中的圓周運動是一大重點，在學習圓周運動時，學生應抓住圓周運動的核心與本質(zhì)特征，再認認真真的進行學習.學生應從瞬時性的角度理解圓周運動，理解好線速度、向心加速度和向心力的瞬時性特征，在充分理解的基礎上，配合相應的練習來鞏固圓周運動的知識.

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