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1、撥開迷霧天晴朗 【摘要】高中物理勻速圓周運動中關于向心力的教學，多年來一直困擾著廣大師生，以至于教師費了很大的力去講解，而學生仍舊迷霧重重不能理解。筆者結合教學中的實際，選擇了向心力的來源、公式、方向確定及其與離心現象的關系等幾個方面來淺析學生對向心力學習的誤區(qū)并試圖找出相應的對策，以助學生更有效的學好向心力這個難點?！ 娟P鍵詞】向心力學習誤區(qū)對策 新課標高中物理課本必修二第二章引入了勻速圓周運動向心力的教學，這作為物理學習的一個難點，令許多教師絞盡腦汁的去想怎樣講，令許多學生叫苦不迭的去想怎樣學。筆者在教學中發(fā)現，多數學生學習的困難之處就在于對向心力的理解存
2、在不少誤區(qū)。 所謂向心力，指的是提供圓周運動向心加速度的力。對于非勻速圓周運動，向心力由合力沿半徑方向的分量提供，而在勻速圓周運動中，其受到的合力就提供了圓周運動的向心力。圓周運動難學，主要就是向心力難學，它就像一團迷霧阻擋了太陽的光芒，若真正理解了向心力，向心力應用的問題就撥云見日般的轉化為了牛頓第二定律的簡單應用，解決它自然容易了許多?！ 」P者在教學中發(fā)現，學生對向心力的理解經常存在以下誤區(qū)?，F逐一加以分析并找出相關對策： 一、向心力來源認識的誤區(qū)4 學生在對做圓周運動的物體進行受力分析時，常會說物體受到了重力、支持力（拉力）、向心力，學生總認為向心力是一
3、個特殊的力，以致難以理解，所以總把向心力當做物體單獨受到了一個力加以分析，這是學生對向心力理解的一個常見的誤區(qū)。此時可引導學生：向心力并不是什么特殊的力，是根據力的作用效果而命名的，是一種效果力。具體情況中，它可以是物體受到的某一個力，也可以是幾個力的合力，還可以是某一個力的分力，無論什么力，只要這個力沿著半徑指向圓心，只要它提供了物體作圓周運動的向心加速度，它就是向心力。筆者認為，分析向心力最好的方法，就是把圓周運動受到的所有力沿半徑方向和切線方向進行正交分解，沿半徑方向分力的合力，即為圓周運動的向心力。在用語言描述時，也應說成是某某力提供了向心力，而盡可能少說或
4、不說物體受到了向心力，以免引起混淆?！ 〈送猓瑸榱吮阌趯W生了解勻速圓周運動向心力的來源，還可以采用分類歸納的方法。比如說，（1）向心力來源于萬有引力的例子有：地球繞太陽，衛(wèi)星繞地球等這樣的環(huán)繞天體繞中心天體運動的例子；（2）來源于半徑方向的靜摩擦力的例子有：汽車在水平路面拐彎，人在游樂場的離心機里的運動等；（3）來源于繩子的拉力的例子有：在光滑水平面上，繩子拉球作圓周運動等；（4）重力、支持力（繩的拉力）的合力提供向心力的例子有：火車在傾斜的軌道平面上轉彎，繩拉小球做圓錐擺運動等等。特別需要指出的是在高中階段見到的極少數非勻速圓周運動中，（例如“水流星”4的模型）只
5、有某些特殊點（例如最高點和最低點）由合力全權提供，這時要提醒學生：特別要看清勻速或非勻速圓周運動，再確定向心力的來源?！ 《?、向心力公式F=mv2R理解的誤區(qū) 1、學生由公式F=mv2R得出勻速圓周運動的R不變，v大小不變，所以F是恒定的，這個問題極為常見。然而這個公式只表示圓周運動向心力的大小，對于勻速圓周運動來說，向心力的大小不變，但方向始終與線速度方向垂直，始終沿著半徑方向指向圓心，所以向心力是一個變力，因為它的方向在不斷變化?！ ?、公式反映了向心力改變物體運動狀態(tài)和運動物體自身慣性兩者之間的對立統(tǒng)一，當物體以半徑為R，速度大小為v作圓周運動時，由于慣性，
6、它會產生離心現象，之所以沒有離心遠去，是因為物體有向心力的約束。這時所需的向心力就mv2R是與m、v、R有關，可以理解為向心力與慣性達到了相對平衡，實現了統(tǒng)一，可見外力提供足夠的向心力是物體作圓周運動的必要條件?！ ∪?、向心力方向確定的誤區(qū) 筆者發(fā)現不少學生在解決向心力問題時，常找錯向心力的方向。例如：在解決繩拉球的圓錐擺向心力問題時，有些學生會說向心力的方向是沿著繩子的，這是因為他只看到了繩子，而沒有考慮圓周運動所在平面；在解決賽車沿斜坡狀賽道轉彎時，又有些學生認為向心力是沿著斜面向下的，這是受到了斜面上物體下滑例子的影響。為了更好的讓學生走出這個誤區(qū)，不妨讓學
7、生記住兩句話“找平面，定圓心” 即遇到確定向心力方向的問題時，先找出圓周運動的平面，在定出圓心，進而得出向心力的方向，最后一切將順理成章。4 四、離心運動中合外力與所需向心力關系的誤區(qū) 幾乎所有的同學都明白，慣性是產生離心現象的原因，但關于合外力和向心力的關系，學生極易搞混。要分析離心現象中合外力和向心力的關系，主要是要抓住兩點，也就是“供”和“需”，所謂“供”，指的是物體受到的沿著半徑指向圓心方向的合力，而“需”指的是物體作圓周運動需要的向心力，抓住臨界條件，“供”“需”平衡時，沿半徑方向的合力恰好完全提供物體做圓周運動所需的向心力，把物體約束在圓周上，
