2022年离心现象及其应用教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案第三节 离心现象及其应用教学目标1.学问目标（1） 知道什么是离心现象,知道物体做离心运动的条件；（2） 结合生活中的实例,知道离心运动的应用和危害及其防止；2.才能目标 培育结合实际分析物理问题的才能；3.德育目标 培育同学用理论说明实际问题的才能与习惯教学重点离心运动及其产生条件；教学难点离心运动的详细分析；教学方法讲授法,试验法 教具预备玻璃球,大塑料杯,圆盘,离心干燥器,雨伞,易拉罐,棉花糖机等 课时支配1 课时 教学过程导入新课 同学们,前面我们学过了匀速圆周运动的有关学问,下面请大家看这样一段录像,这是一个链球运动

2、员甩链球的过程,请大家观看链球的运动, 这是一种什么样的运动现象？ （放运动员抛链球的两个录像）同学们面前有一套试验器材, 一个玻璃球和一个塑料杯, 将塑料杯倒过来扣住小球,然后摇动杯子,快速摇动过后,暂停一下,然后 大家观看此时玻璃球做什么运动？,竖直的将杯子提起来,你们来亲自动手做一下,看和你们推测的结果吻合吗？同学动手做试验 提问：小球连续作圆周运动吗？当小球在被子里转动时,是什么力供应小球做匀速圆周运动的向心力？当这个向心力突然消逝时,小球将“ 飞出”；这种现象是什么物理现象呢？它和我们刚才看的录像又有什么关联呢？这就是我们这堂课所要争论的问题：离心现象及其应用；（板书标题） 新课教学

3、 1离心现象我请一位同学上来做试验, 桌面上有一个转盘, 转盘上有一个半径方向的凹槽,凹槽里放一个乒乓球, 请上来的同学渐渐转动转盘, 观看乒乓球做什么运动？然后加快转速,再观看乒乓球做什么运动？（请一位同学上来做试验）问：当转盘转动很慢时,是什么力供应乒乓球做圆周运动的向心力？对乒乓球进行受力分析, 受到支持力, 重力和指向圆心的摩擦力, 这个摩擦名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案力就供应了乒乓球作圆周运动的向心力；当转盘转动变快时, 此时需要的向心力变大了,供应的向心力即摩擦力不足以供应乒乓球做

4、圆周运动所需的向心力时,乒乓球就会远离圆心做运动；所以大家看到乒乓球掉下来；问：假如向心力突然消逝（）,会显现什么情形？下面是一个试验,请同学们上来做一下, 在竖直平面内旋转 易拉罐 ,然后突然放手； 看易拉罐做什 么运动？易拉罐将作何种运动？ （沿切线方向飞出去） 为什么？ （易拉罐由于惯性要保持原先沿切线方向的运动状态）那它在做圆周运动时有无惯性？（有）那为什么没有沿切线方向飞出去？ （由于受到向心力作用, 向心力总是连续将它拉到圆 周上来,使物体同圆心的距离保持不变） ；如现在力 m 同学上去做试验；2r,物体将怎样运动？ 观看与摸索 （做试验）（转盘 ）叫问：小球做圆周运动的向心力由谁

5、来供应？如现在力m 2r,小球将怎样运动？（提示：会不会沿切线？为什么？会不会沿圆周？为什么？在什么范围内飞出去？） 沿圆周和切线之间某一曲线飞出；（展现转盘课件）刚才我们一起分析了,不同力作用下球的运动情形,大家留意观看状态, 球作圆周运动,球离圆心距离不变,但、状态的球呢？（离圆心距离越来越远）我们就把 这种现象叫离心现象,有哪位同学能给离心现象下个定 义：做匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消逝或不 足以供应圆周运动所需向心力的情形下,就会做逐步远离圆心的运动,这种现象就称为 件）离心现象 ；（板书）（文字课演示片（离心试验课件）1.离心现象的本质物体惯性的表现问：离心运动是背心运动吗

6、？同学争论对比分析可得,离心运动不是沿着半径背离圆心的运动, 而是沿着切线或曲线 离心的运动做匀速圆周运动的物体, 由于本身有惯性, 总是想沿着切线方向运动, 只是 由于向心力作用, 使它不能沿切线方向飞出, 而被限制着沿圆周运动； 假如供应 向心力的合外力突然消逝, 物体由于本身的惯性, 将沿着切线方向运动, 这也是 牛顿第肯定律 的必定结果； 假如供应向心力的合外力减小, 使它不足以将物体限 制在圆周上,物体将做半径变大的圆周运动；此时,物体逐步远离圆心,但“ 远离” 不能懂得为“ 背离”径越来越大；做离心运动的物体并非沿半径方向飞出,而是运动半名师归纳总结 - - - - - - -第

7、2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案一旦向心力突然消逝,物体就沿切线方向飞去,离圆心越来越远；例如用 细绳拉着在竖直平面做匀速圆周运动的易拉罐,假如细绳突然断了,小球就沿切线方向飞去；用旋转的砂轮磨制刀具时,原先做匀速圆周运动的砂轮微粒,磨落后将沿切线飞去；除了向心力突然消逝外, 在合外力 F 不足以供应物体做圆周运动所需的向2心力,即供需双方不能满意需要时,物体将偏离原先运动的轨道；当Fmrw时,物体将沿切线和圆周之间的某条曲线运动,离圆心越来越远；如刚才转盘 试验；通过分析,起初做什么运动的物体才会做离心运动？（做圆周运动的物体）为什么物体

8、会做离心运动呢？（合外力不足以供应向心力即 F 供F 需-这才是根本的缘由；所以物体做离心运动的条件是：合外力突然消逝或者不足以供应圆周运动所需的向心力；那么解决这类问题时就肯定要找到 供和需 ,分析供需关系,那怎么知道 供大小（受力分析） ,又怎样知道 需大小（分析运动形式）；好,下面我们就一起看几个利用离心运动的例子；（伞甩水）那位同学来说一下,水滴为什么会被甩出；师：当然对一个现象,第一你要提出你争论的问题水滴为什么会甩出 ,然后再确定你的争论对象 小水滴 ,小水滴作何种运动 .圆周运动 ；作圆周运动的物体肯定要有力指向圆心供应向心力,这里是什么力供应 .伞与水滴的附着力提供；物体作圆周

9、运动所需向心力 F 需=m 2r；满意什么条件时才会将水甩出 当 较小时, F 足够供应所需向心力,所以水不会被甩出而做圆周运动,而当 较大时, F 已不足以供应水滴所需向心力,F 供 F 需,这时水滴将作离心运动而被甩出； 利用这种现象制成的仍有离心干燥器,它是一种离心机械； 大家看和我们家里什么家用电器相像 洗衣机脱水桶 ；原理已经清晰了,假如说我要提高它的脱水成效,你认为可以作何种改进？（可以增大 和 r）为什么？（这样可以增大需使供需相差更大）,很好！现在洗衣机就是依据这种思想作了改进,提高了转速, 并让洗衣和干衣共用一个较大的桶；我们来看看脱水筒是怎么工作的（看课件洗衣机）请一位同学

10、来说说脱水筒工作时的原理,离心脱水器的圆筒器上开有很多小孔,把湿的物体放在圆筒里, 当圆筒转动得相当快时水滴跟物体的附着力小于做圆周运动需要的向心力,水滴就离开物 体,穿过小孔而沿切线与圆周之间的曲线飞出,这样就把湿物体上的水甩掉了；另外,在医院里也常用到离心机械,我们生病了到医院总免不了量体温,我们知道 体温计 与一般温度计不同,有一个缩口,当量好体温后,由于缩口阻力,升到上段的水银柱受到缩口阻力不能自动缩回玻璃泡,玻璃泡中水银收缩, 这样就形成了一个真空区,为让水银柱缩回玻璃泡,医生怎么做？（用力甩）,明显如每天用几百个温度计都一个个甩,是很费时费劲的, 你能否给他设计一个简洁机械成批处理

11、呢 .生：让温度计玻璃泡朝外做圆周运动,增加转速,让水银柱做 离心运动而流回玻璃泡；师：为什么会做离心运动呢？生：缩口的阻力所供应的向心力小于水银柱做圆周运动所需要的向心力；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 师：仍是由于名师精编精品教案供 需师：医院仍常常用到离心沉淀机,它可以快速沉淀实现固液分别；这里是CuSO4和 BaOH2 混合反应生成了沉淀, 其中一个试管在自然条件下沉淀,而另两个用离心机, 让转速在转分, 大家比较一下； 从它的外部外形你们想出它的内部结构吗？为什么会沉淀呢？大家来看课件（离心沉淀器）师：当

12、然,离心运动在日常生活中有着很多应用；如小伴侣爱吃的“ 棉花糖” ,它的制作方法也应用了离心运动的原理,请两位同学上来 做试验 ；师：通过刚才的事例的分析大家能否归纳一下我们怎样来更好利用离心运动？（可以增大 需或减小 供；提示：离心运动的成因）三离心现象的危害师：离心运动是否就是百利而无一害呢？实际上,有些离心运动我们应当去防止；如：赛车离心运动； （看课件电影汽车） 要防止当然要分析现象产生的原 因和本质； 下面我们就一起来分析, 我们争论谁？ （汽车）,起初车做何种运动？（圆周运动）向心力由什么力供应？（静摩擦力）,车所需向心力为多大？（ 需=mv 2/r）车为什么会做离心运动？（ 供需

13、, 供最大 静最大 v 过大,使需过大）,问题本质是找到了,现在就应来解决了,大家看如何解决呢？生：限制 v（为什么？）以减小 需增大 r为什么？ 以减小 F需师：刚才同学是从减小需入手,仍可从哪里入手？生：增大供,即增大静摩擦因素或将路面倾斜让支持力和重力合力供应 向（演示）师：当然,除了这种沿圆周运动的物体要预防离心现象,对于一些本身转动 的物体也要预防离心现象, 如一些电动工具使用的高速旋转的飞轮、砂轮的限速,就不能超过肯定的转动速度, 否就将因内部作用力不足以供应所需的向心力而破 碎作离心运动,从而酿成事故；四小结：离心运动的原理及应用,离心现象的危害与防止 五作业名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页