高中物理 2.3 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用教案 粵教版必修2

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1、2.3離心現(xiàn)象及其應(yīng)用教案（粵教版必修2）教材分析教材首先分析了離心現(xiàn)象發(fā)生的條件和離心運(yùn)動(dòng)的定義，接著從生產(chǎn)、生活的實(shí)際問題中說明離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和危害，充分體現(xiàn)了學(xué)以致用的思想．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時(shí)，將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，此種運(yùn)動(dòng)叫“離心運(yùn)動(dòng)”。在半徑不變時(shí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是與角速度的平方(或線速度的平方)成正比的．若物體的角速度增加了，而向心力沒有相應(yīng)地增大，物體到圓心的距離就不能維持不變，而要逐漸增大使物體沿螺線遠(yuǎn)離圓心．若物體所受的向心力突然消失，則將沿著切線方向遠(yuǎn)離圓心而去．人們利

2、用離心運(yùn)動(dòng)原理制成的機(jī)械，稱為離心機(jī)械．例如離心分液器、離心加速器、離心式水泵、離心球磨機(jī)等都是利用離心運(yùn)動(dòng)的原理．當(dāng)然離心運(yùn)動(dòng)也是有害的，應(yīng)設(shè)法防止。例如砂輪的轉(zhuǎn)速若超過規(guī)定的最大轉(zhuǎn)速，砂輪的各部分將因離心運(yùn)動(dòng)而破碎．又如火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，若速度太大會(huì)因傾斜的路面和鐵軌提供給它的向心力不足以維持它做圓周運(yùn)動(dòng)，就會(huì)因離心運(yùn)動(dòng)而造成出軌事故．學(xué)習(xí)離心運(yùn)動(dòng)的概念時(shí)．通過充分討論．讓學(xué)生明確幾點(diǎn)：第一，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體．一旦失去向心力或向心力不足，都不能再滿足把物體約束在原來的圓周上運(yùn)動(dòng)的條件．這時(shí)會(huì)出現(xiàn)物體遠(yuǎn)離圓心而去的現(xiàn)象．第二，可補(bǔ)充加上提供的向心力F大于物體

3、所需的向心力mrω2時(shí)，F(xiàn)>mrω2，表現(xiàn)為向心的趨勢(shì)(離圓心越來越近)．這對(duì)學(xué)生全面理解“外力必須等于mrω2時(shí)；物體才可做勻速圓周運(yùn)動(dòng)”有好處．第三，離心運(yùn)動(dòng)是物體具有慣性的表現(xiàn)．而不是物體受到“離心力”作用的結(jié)果．有些學(xué)生可能提出，“離心力”的問題．教師可以說明那是在另一參考系(非慣性系)中引入的概念，在中學(xué)階段不予研究．關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止．可引導(dǎo)同學(xué)討論完成．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)三維目標(biāo)一、知識(shí)與技能1．知道什么是離心運(yùn)動(dòng)

4、；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)過程導(dǎo)入新課我們小時(shí)候大都喜歡吃棉花糖，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

5、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)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

6、F不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，物體將偏離原來運(yùn)動(dòng)的圓軌道．當(dāng)F

7、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)

8、的應(yīng)用①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)，