“匀速圆周运动”能够再分解吗

摘要：匀速圆周运动作为一种基本的曲线运动，通常解决问题时往往不再对这种运动进行分解，然而一道考题的考生解法，却把匀速圆周运动同样分解为两个正交的匀速圆周运动来进行求解，这种解法是否正确？本文就此问题进行了深入的分析探究.

关键词：匀速圆周运动；运动的分解；等时性

作者简介：李俊成（1973-），男，江苏如皋人，大学本科，高级教师，主要研究方向高中物理教学与高考试题研究.

3对教学的思考和启示

为什么上述考生的解法难住了笔者和一起参加阅卷的几位专家、同行呢？仔细想来，应该是两个方面的原因，首先，教材在研究匀速圆周运动时提出匀速圆周运动是一种最简单的运动形式，如人教版教材必修2第24页有这样的描述“运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般的曲线运动.尽管这时的曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分.这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了.”[1]这段描述告诉我们对于一般的曲线运动可以用微元的思想分割为许多段圆周运动进行处理，即学习了匀速圆周运动之后可以研究更为复杂的曲线运动，从而让我們误以为匀速圆周运动不能够再分解，其实不是不能够分解，而是一般情况下匀速圆周运动作为一种基本的运动形式，不必再进行分解研究；其次，由于匀速圆周运动与平抛运动不同，平抛运动的两个分运动是直线运动，两个分运动分别单独进行时的轨迹和合运动的轨迹没有交点，不会产生混淆，而这里出现的匀速圆周运动的两个分运动仍然是圆周运动，分别单独进行时的轨迹和合运动的轨迹有交点，容易让人错误的以为分运动单独进行时到达交点的时间和合运动到达交点的时间相等，才符合分运动与合运动具有等时性，其实这是对等时性的错误理解，合运动与分运动具有等时性是因为分运动同时进行时，实际运动就是合运动，因此合运动的时间就是分运动的时间，又由于分运动之间的独立性，从而可以把求合运动的时间转化为求分运动单独进行时的时间，真正体现通过运动的分解实现化繁为简.

仔细回味把匀速圆周运动再进行分解这件事，让笔者感触颇多，其实，当我们教学一段时间后，会对有些问题形成思维定势，遇到学生的不同解法时，尤其是一些貌似不合常规的解法，很少会进行仔细的分析、研究，其实这是一种可怕的习惯思维，若我们每次遇到这些貌似不合常规的解法，能够认真思考、仔细研究，可能会有意想不到的发现.为什么随着教龄的增长，我们越来越难有创新的火花或意识，关键是我们受思维定势的影响，有些试题对我们来说是老的、旧的，解法常规，但对学生来说可能是新的，他们可能会从不同的角度做出我们意想不到的解法，若我们总停留在过去的习惯思维上，可能连我们的学生都“应付”不了，而且会阻碍学生的创新思维.

参考文献：

[1]张维善 主编《普通高中课程标准实验教科书 物理2》必修[M].北京：人民教育出版，2010年4月第3版

[2]李庆国，帅厚梅.物体的速度究竟多大[J].《物理教师》，2013，8endprint