物理必修ⅱ魯科版4.4離心運(yùn)動(dòng)教案2

1、第 4 節(jié)離心運(yùn)動(dòng)三維目標(biāo)一、知識(shí)與技能1 知道什么是離心運(yùn)動(dòng)；2 知道物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件；3 了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止二、過程與方法、1 通過對(duì)離心現(xiàn)象的實(shí)例分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力；2 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1 通過離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止的實(shí)例分析，使學(xué)生明白事物都是一分為二的，要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)來看待問題；2培養(yǎng)學(xué)生用理論解釋實(shí)際問題的能力與習(xí)慣教學(xué)重點(diǎn) ：物體做離心運(yùn)動(dòng)所滿足的條件教學(xué)難點(diǎn) ：對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解及其實(shí)例分析教具準(zhǔn)備 ：離心轉(zhuǎn)臺(tái)、離心干燥器等各類演示設(shè)備課時(shí)安排 ： l 課時(shí)教學(xué)過程導(dǎo)入新課我們小時(shí)候大都喜歡吃棉花糖，

2、而且當(dāng)時(shí)一定非常奇怪為什么一顆一顆的白砂糖，經(jīng)過機(jī)器一轉(zhuǎn)，就變成又松又軟的“棉花”不斷向外“飛出”?做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體。它所受的合外力恰好提供了它所需要的向心力，如果提供它的外力消失或不足，物體將怎樣運(yùn)動(dòng)呢?本節(jié)課專門研究這一問題推進(jìn)新課一、離心運(yùn)動(dòng)學(xué)生閱讀教材，認(rèn)識(shí)離心運(yùn)動(dòng)1離心現(xiàn)象做圓周運(yùn)動(dòng)的物體， 由于本身的慣性， 總有沿著圓周切線方向飛去的傾向， 它之所以沒有飛去是因?yàn)橄蛐牧Τ掷m(xù)地把物體拉到圓周上來，使物體同圓心的距離保持不變一旦向心力突然消失， 物體就沿切線方向飛去， 離圓心越來越遠(yuǎn) 如用細(xì)繩拉著在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球， 如果細(xì)繩突然斷了， 小球就沿切線方向飛去； 用旋轉(zhuǎn)

3、的砂輪磨制刀具時(shí)，原來做勻速圓周的砂輪微粒，磨落后將沿切線飛去多媒體課件展示旋轉(zhuǎn)的砂輪磨制刀具除了向心力突然消失外，在合外力F 不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所2需的向心力時(shí)，物體將偏離原來運(yùn)動(dòng)的圓軌道當(dāng)F mr 時(shí)，物體將沿切線和圓周之間的某條曲線運(yùn)動(dòng)，離圓心越來越遠(yuǎn)，如圖所示，如在旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上滴幾滴墨水，平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)較慢時(shí)，墨水能隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)平臺(tái)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速時(shí)，墨水滴將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)2 離心運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體， 在所受合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)(1) 離心運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力突然消失，物

4、體便沿所在位置的切線方向飛出當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力時(shí)， 物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離圓心而去(2) 離心現(xiàn)象的本質(zhì)物體慣性的表現(xiàn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體， 由于本身有慣性， 總是想沿著切線方向運(yùn)動(dòng)。 只是由于向心力作用， 使它不能沿切線方向飛出， 而被限制著沿圓周運(yùn)動(dòng) 如果提供向心力的合外力突然消失，物體由于本身的慣性，將沿著切線方向運(yùn)動(dòng)，這也是牛頓第一定律的必然結(jié)果如果提供向心力的合外力減小，使它不足以將物體限制在圓周上，物體將做半徑變大的圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心，但“遠(yuǎn)離”不能理解為“背離” 做離心運(yùn)動(dòng)的物體并非沿半徑方向飛出，而是運(yùn)動(dòng)半徑

5、越來越大二、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止1離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用離心干燥器演示：把一塊濕布放在離心干燥器的金屬網(wǎng)籠里， 網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)， 水滴跟物體的附著力 F 足以提供所需的向心力， 使水滴做圓周運(yùn)動(dòng) 當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較快時(shí)， 附著力 F 不足以提供所需的向心力，水滴就做離心運(yùn)動(dòng)，穿過網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面離心沉淀器試管里的懸濁液沉淀較慢，為了加速沉淀，也可把試管裝入離心機(jī)，利用離心運(yùn)動(dòng)的原理使其中的不溶微粒加速沉淀小朋友都愛吃的“棉花糖”，它的制作方法也應(yīng)用了離心運(yùn)動(dòng)的原理洗衣機(jī)的脫水筒用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)體溫計(jì)盛水銀的玻璃泡上方有一段非常細(xì)的縮口，測(cè)定體溫后， 升到縮口上方的水銀柱因受縮口的阻

6、力不能自動(dòng)縮回玻璃泡內(nèi)，在醫(yī)院里將許多用過的體溫計(jì)裝入水袋內(nèi)放在離心機(jī)上，轉(zhuǎn)動(dòng)離心機(jī)，可把水銀柱甩回到玻璃泡內(nèi)當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，縮口的阻力F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得很快時(shí)，阻力 F 不足以挺供所需的向心力，水銀柱做離心運(yùn)動(dòng)而回到玻璃泡內(nèi)在日常生活中我們通常是用手將體溫計(jì)中的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)的2 離心運(yùn)動(dòng)的防止車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)要限速在水平路面上行駛的汽車， 轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力來源于靜摩擦力。 如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，所需的向心力 F 大于最大靜摩擦力 Fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故因此，在轉(zhuǎn)彎處，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速率轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪要限速高速轉(zhuǎn)

7、動(dòng)的砂輪和飛輪等，都不得超過允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過高， 砂輪和飛輪內(nèi)部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力時(shí)，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)使它們破裂，甚至釀成事故。離心現(xiàn)象有時(shí)會(huì)造成危害，需要防止例如汽車、火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)若速度超過允許范圍，就會(huì)因離心現(xiàn)象而造成嚴(yán)重交通事故高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪，若轉(zhuǎn)速過大， 使構(gòu)成砂輪的砂粒間的作用力不足以提供其所需的向心力，就會(huì)引起砂輪某些組成部分的離心現(xiàn)象而造成事故?！局R(shí)拓展】在日常生活中，有不少人用“離心力 來解釋離心現(xiàn)象其實(shí)，“離心力”這個(gè)概念不夠嚴(yán)密 物體發(fā)生離心現(xiàn)象并不是因?yàn)橛惺裁?“離心力” 作用在物體上，而是因?yàn)橄蛐牧p小或消失此外，向心力本身也是一個(gè)以效果來命

8、名的力， 它可以是一個(gè)作用力， 也可以是幾個(gè)作用力的合力， 也可以是合力在半徑方向的分力在一般情況下，也不能認(rèn)為向心力和離心力是一對(duì)作用力和反作用力1 飛機(jī)俯沖拉起時(shí)， 飛行員處于超重狀態(tài)， 即飛行員對(duì)座位的壓力大于他所受的重力，這種現(xiàn)象也叫過荷過荷會(huì)造成飛行員大腦缺血，四肢沉重過荷過大時(shí)，飛行員還會(huì)暫時(shí)失明，甚至?xí)炟曙w行員可以通過加強(qiáng)訓(xùn)練來提高自己的抗荷能力如圖所示是訓(xùn)練飛行員用的一種離心試驗(yàn)器當(dāng)試驗(yàn)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被訓(xùn)練人員根據(jù)測(cè)試要求，在試驗(yàn)艙內(nèi)可取坐、臥等不同姿勢(shì)， 以測(cè)試離心作用對(duì)飛行員產(chǎn)生的影響離心試驗(yàn)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被測(cè)驗(yàn)者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)觀察到圖中的直線AB(即垂直于座位的直線 ) 與水平

9、桿成300 角被測(cè)驗(yàn)者對(duì)座位的壓力是他所受重力的多少倍?2 有一種大型游戲器械，它是一個(gè)圓筒形的大容器，游客進(jìn)入容器后靠筒壁坐著 ( 見圖 ) 當(dāng)圓筒開始轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，游客會(huì)感到自己被緊緊地壓在筒壁上不能動(dòng)彈當(dāng)轉(zhuǎn)速增大到一定程度時(shí)，突然地板與座椅一起向下坍落，游客們大吃一驚，但他們都驚奇地發(fā)現(xiàn)自己是安全的請(qǐng)回答這時(shí)人們做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是由什么力提供的? 人們自身所受重力又是被什么力所平衡的課堂小結(jié)這節(jié)課我們運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)分析了離心現(xiàn)象，知道了產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)的條件中，當(dāng)離心運(yùn)動(dòng)對(duì)我們有利時(shí)需要利用它，當(dāng)離心運(yùn)動(dòng)對(duì)我們有害時(shí)就需要加以限制做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線方向飛去的傾向?在耋際當(dāng) F=mr 2 時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng) F=O時(shí)，物體沿切線方向飛出；當(dāng) F mr 2 時(shí)物體諑漸靠近圓心。板書設(shè)計(jì)1離心現(xiàn)象(1) 物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力(2) 離心運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體， 在所受合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，