2024-2025學(xué)年高中物理第二章圓周運(yùn)動(dòng)第3節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用教案3粵教版必修2

PAGE4-離心現(xiàn)象及其應(yīng)用（一）教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)問與技能知道什么是離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件。結(jié)合生活中的實(shí)例，了解離心現(xiàn)象的應(yīng)用和危害及其防止。2.過程與方法（1）通過視察試驗(yàn)，體會離心現(xiàn)象的產(chǎn)生條件。（2）列舉生活中的離心現(xiàn)象，相識離心現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用和危害。3.情感、看法與價(jià)值觀（1）應(yīng)用所學(xué)學(xué)問，說明現(xiàn)象，用方法相識自然，發(fā)展物理學(xué)習(xí)的愛好。（2）感悟科學(xué)是人類創(chuàng)建獨(dú)創(chuàng)的基礎(chǔ)，保持物理學(xué)習(xí)熱忱。（3）培育學(xué)生用理論說明實(shí)際問題的實(shí)力與習(xí)慣。（二）教學(xué)重點(diǎn)離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件。（三）教學(xué)難點(diǎn)離心現(xiàn)象的詳細(xì)分析。（四）教學(xué)方法講授法，試驗(yàn)法。（五）教具打算圓盤，離心干燥器，離心分別器，小球等（六）課時(shí)支配1課時(shí)（七）教學(xué)過程[導(dǎo)入新課]同學(xué)們，今日的這節(jié)課主要來說是向心力的一節(jié)應(yīng)用課，所以我們還是從圓周運(yùn)動(dòng)起先入手，讓同學(xué)們視察試驗(yàn)，重物在轉(zhuǎn)盤上做圓周運(yùn)動(dòng)。提問：重物做什么運(yùn)動(dòng)？當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候，哪個(gè)力供應(yīng)了物體圓周運(yùn)動(dòng)的向心力？答：靜摩擦力提問：我將轉(zhuǎn)速加快，會出現(xiàn)什么狀況？這是什么運(yùn)動(dòng)？答：重物會飛出去，離心運(yùn)動(dòng)。（板書標(biāo)題）這就是我們這堂課所要探討的問題：離心現(xiàn)象及其應(yīng)用[新課教學(xué)]離心現(xiàn)象1．離心現(xiàn)象的定義視察書本上的試驗(yàn)（P38），桌面上有一個(gè)轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上有一個(gè)半徑方向的凹槽，凹槽里放一個(gè)乒乓球，漸漸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，視察乒乓球做什么運(yùn)動(dòng)？然后加快轉(zhuǎn)速，再視察乒乓球做什么運(yùn)動(dòng)？（播放試驗(yàn)動(dòng)畫）問：當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí)，是什么力供應(yīng)乒乓球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力？對乒乓球進(jìn)行受力分析，受到支持力，重力和指向圓心的摩擦力，這個(gè)摩擦力就供應(yīng)了乒乓球作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)變快時(shí)，此時(shí)須要的向心力變大了，供應(yīng)的向心力即摩擦力不足以供應(yīng)乒乓球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，乒乓球就會遠(yuǎn)離圓心做運(yùn)動(dòng)。所以大家看到乒乓球掉下來。問：詳細(xì)來說乒乓球遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)是什么樣的軌跡？（請同學(xué)們做紅墨水滴試驗(yàn)）結(jié)論所受合力不足以供應(yīng)圓周運(yùn)動(dòng)所須要的向心力，軌跡是曲線（圖1）問：假如向心力突然消逝（F＝0），會出現(xiàn)什么狀況？視察下面試驗(yàn)，玻璃杯內(nèi)放一個(gè)小球，將玻璃杯倒過來扣住小球，然后搖動(dòng)杯子，快速搖動(dòng)過后，暫停一下，然后豎直的將杯子提起來，大家視察此時(shí)小球做什么運(yùn)動(dòng)？（沿切線方向飛出去）。結(jié)論水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，突然撤去合力，軌跡是直線在豎直平面內(nèi)用細(xì)線旋轉(zhuǎn)易拉罐，然后突然放手。易拉罐將作何種運(yùn)動(dòng)？（沿切線方向飛出去）為什么？（易拉罐由于慣性要保持原來沿切線方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）那它在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有無慣性？（有）那為什么沒有沿切線方向飛出去？（因?yàn)槭艿较蛐牧ψ饔茫蛐牧偸浅掷m(xù)將它拉到圓周上來，使物體同圓心的距離保持不變）。供應(yīng)的向心力小于須要的向心力，即，或供應(yīng)的向心力突然消逝，即F=0時(shí)，物體將怎樣運(yùn)動(dòng)？（遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)）總結(jié)：現(xiàn)在我們依據(jù)上述的試驗(yàn)和例子可以給離心現(xiàn)象下一個(gè)定義，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消逝或不足以供應(yīng)圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的狀況下，就會做漸漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象就稱為離心現(xiàn)象。（板書、課件）2．離心現(xiàn)象的產(chǎn)生條件通過受力分析發(fā)覺離心現(xiàn)象想要發(fā)生并不是受到離心力的作用，而是力供應(yīng)不足，所以通過定義內(nèi)容和試驗(yàn)例子總結(jié)離心現(xiàn)象的條件。F＜mω2r或F=0。離心現(xiàn)象的應(yīng)用和危害防治離心現(xiàn)象的應(yīng)用傘甩水那位同學(xué)來說一下，水滴為什么會被甩出。師：小水滴作何種運(yùn)動(dòng)?(圓周運(yùn)動(dòng))。作圓周運(yùn)動(dòng)的物體肯定要有力指向圓心供應(yīng)向心力，這里是什么力供應(yīng)?(傘與水滴的附著力供應(yīng))。物體作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F需=mω2r。滿意什么條件時(shí)才會將水甩出(當(dāng)ω較小時(shí)，F(xiàn)足夠供應(yīng)所需向心力，所以水不會被甩出而做圓周運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)ω較大時(shí)，F(xiàn)已不足以供應(yīng)水滴所需向心力，F(xiàn)供＜F需，這時(shí)水滴將作離心運(yùn)動(dòng)而被甩出）。離心干燥器事實(shí)上，利用離心現(xiàn)象的機(jī)械叫做離心機(jī)械。離心干燥器也是相同的原理（展示試驗(yàn)），大家看和我們家里什么家用電器相像(洗衣機(jī)脫水桶)。原理我們已經(jīng)清晰了，假如我要提高它的脫水效果，你認(rèn)為可以作何種改進(jìn)？（可以增大ω和r）為什么？（這樣可以增大Ｆ需使供需相差更大），很好！現(xiàn)在洗衣機(jī)就是依據(jù)這種思想作了改進(jìn)，提高了轉(zhuǎn)速，并讓洗衣和干衣共用一個(gè)較大的桶。我們來看看脫水筒是怎么工作的（看課件洗衣機(jī)）請一位同學(xué)來說說脫水筒工作時(shí)的原理。（圓筒器上開有很多小孔，把濕的物體放在圓筒里，當(dāng)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)得相當(dāng)快時(shí)水滴跟物體的附著力小于做圓周運(yùn)動(dòng)須要的向心力，水滴就離開物體，穿過小孔而沿切線與圓周之間的曲線飛出，這樣就把濕物體上的水甩掉了。）棉花糖制造機(jī)、鏈球、離心分別器師：當(dāng)然，離心運(yùn)動(dòng)在日常生活中有著很多應(yīng)用。如小摯友愛吃的“棉花糖”，它的制作方法也應(yīng)用了離心現(xiàn)象的原理。練球競賽（觀看視頻），離心分別器（做試驗(yàn)）也是應(yīng)用了離心現(xiàn)象的原理師：通過剛才的事例的分析大家能否歸納一下我們怎樣來更好利用離心運(yùn)動(dòng)？（可以增大Ｆ需或減?。乒?；提示：離心運(yùn)動(dòng)的成因）三．離心現(xiàn)象的危害與防治師：離心運(yùn)動(dòng)是否就是百利而無一害呢？事實(shí)上，有些離心運(yùn)動(dòng)我們應(yīng)當(dāng)去防止。如：汽車轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。（看課件電影汽車）要防止當(dāng)然要分析現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由和本質(zhì)。下面我們就一起來分析，我們探討誰？（汽車），起初車做何種運(yùn)動(dòng)？（圓周運(yùn)動(dòng)）向心力由什么力供應(yīng)？（靜摩擦力），車所需向心力為多大？（Ｆ需=mv2/r）車為什么會做離心運(yùn)動(dòng)？（Ｆ供<Ｆ需），問題本質(zhì)是找到了，現(xiàn)在就應(yīng)來解決了，大家看如何解決呢？生：限制v（為什么？）以減小Ｆ需增大r(為什么？)以減小F需師：剛才同學(xué)是從減小Ｆ需入手，還可從哪里入手？生：增大Ｆ供，即增大靜摩擦因素或?qū)⒙访鎯A斜讓支持力和重力合力供應(yīng)Ｆ向（演示）師：當(dāng)然，除了這種沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體要預(yù)防離心現(xiàn)