第一篇：2.3離心現(xiàn)象及其應(yīng)用教案

2、3離心現(xiàn)象及其應(yīng)用

梁永旺

【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(wèn)題中說(shuō)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(méi)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(guò)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(guò)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(lái)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大于物體所需的向心力mrω時(shí)，F(xiàn)> mrω，表現(xiàn)為向心的趨勢(shì)(離圓心越來(lái)越近)．這對(duì)學(xué)生全面理解“外力必須等于mrω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(wèn)題．教師可以說(shuō)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． 【學(xué)情分析】

1、學(xué)生基本知識(shí)掌握不足，需要盡量簡(jiǎn)單化教學(xué)；因?qū)W習(xí)成績(jī)不好，需能吸引住他們的事物來(lái)促使學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)課。

2、學(xué)生處于高中階段，對(duì)傳統(tǒng)的授課方式不感冒，需要新奇有吸引的事物來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。其中，做演示實(shí)驗(yàn)、視頻、鮮艷的圖片等是非常好的途徑。

223、學(xué)生基礎(chǔ)不好，懶于思考，要用有趣、特殊的提問(wèn)方式來(lái)使他們動(dòng)腦，從而真正地有在吸收知識(shí)。

【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)； 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(guò)程與方法、1．通過(guò)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(wèn)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(wèn)題的能力．

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．通過(guò)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(lái)看待問(wèn)題；

2．培養(yǎng)學(xué)生用理論解釋實(shí)際問(wèn)題的能力與習(xí)慣． 【教學(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入新課

用非常吸引人的棉花糖圖片吸引學(xué)生注意力，使之產(chǎn)生好奇心。訴說(shuō)，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(guò)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(wèn)題．

二、離心運(yùn)動(dòng)的定義、產(chǎn)生條件 1.離心運(yùn)動(dòng)：學(xué)生閱讀教材【離心現(xiàn)象】

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受的合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)。2．離心運(yùn)動(dòng)的條件：（1）【演示1】水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球突然斷線，會(huì)? 現(xiàn)象：沿著切線方向直線飛出去

原因：球作圓周運(yùn)動(dòng)需要有一個(gè)向心力，T給的，當(dāng)T沒(méi)了，就會(huì)飛走

【演示2】在透明杯內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的小球突然起蓋，小球會(huì)? 現(xiàn)象：沿著切線方向直線滾出去

原因：球作圓周運(yùn)動(dòng)需要有一個(gè)向心力，由杯壁給球的支持力N給，當(dāng)N沒(méi)了，就會(huì)飛走 結(jié)論：當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力突然消失，物體便沿所在位置的切線方向直線飛出。（2）【演示3】在離心機(jī)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速較小時(shí)，物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做圓周運(yùn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到某一值時(shí)，物體所受的最大靜摩擦力已不足以提供所需的向心力，物塊做離心運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)象：物體沿曲線飛出

原因：球做圓周運(yùn)動(dòng)需要有一個(gè)向心力，速度慢時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)給物體的摩擦力f能夠提供；當(dāng)速度大時(shí)，要做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大了，可最大靜摩擦力f提供的力比所需的力小，就會(huì)沿曲線飛出

結(jié)論：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，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。

3、總結(jié)當(dāng)合外力F＝0，F(xiàn)＝mwr，F(xiàn)〈mwr時(shí)小球?qū)?yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡

同時(shí)引出，當(dāng)合外力F〉mwr時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如何，引出并簡(jiǎn)單介紹向心運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象、條件及其運(yùn)動(dòng)軌跡。

三、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用及防止

1、離心運(yùn)動(dòng)的危害及防止

（1）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(lái)源于靜摩擦力。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)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(guò)規(guī)定的速率．

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪要限速

高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過(guò)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(guò)允許范圍，222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(guò)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。

2、離心現(xiàn)象的應(yīng)用

（1）“棉花糖”制作機(jī)

它的內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀，到達(dá)溫度較低的外筒時(shí)，迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白，像一團(tuán)團(tuán)棉花。

（2）洗衣機(jī)的脫水筒

它是利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉的裝置。當(dāng)洗衣機(jī)脫水桶轉(zhuǎn)得慢時(shí)，水滴跟物體的附著力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)脫水桶轉(zhuǎn)得快時(shí)，附著力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)桶孔，飛出桶外。

四、課堂練習(xí)鞏固

1、離心現(xiàn)象的理解練習(xí)

（1）以下屬于離心現(xiàn)象應(yīng)用的是（BC）A、水平拋出去的物體，做平拋運(yùn)動(dòng)

B、鏈球運(yùn)動(dòng)員加速旋轉(zhuǎn)到一定的速度后將鏈球拋開(kāi) C、離心干燥器使衣物干燥

D、錘頭松了，將錘柄在石頭上磕風(fēng)下就可以把柄安牢

（2）關(guān)于原來(lái)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體產(chǎn)生離心現(xiàn)象的條件，下列表述正確的是(C)A．當(dāng)物體需要的向心力等于物體所受合力時(shí) B．當(dāng)物體需要的向心力小于物體所受合力時(shí) C．當(dāng)物體所受合力小于做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí) D．當(dāng)物體所受的外力不能與向心力平衡時(shí)

（3）關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(D)A．物體突然受到向心力的作用，將做離心運(yùn)動(dòng)

B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)提供向心力的合力突然變大時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)

C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，只要提供向心力的合力的數(shù)值發(fā)生變化，就將做離心運(yùn)動(dòng) D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)提供向心力的合力突然消失或變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)

2、離心運(yùn)動(dòng)危害的防止練習(xí)

（4）為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：(D)a、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 b、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 c、增大汽車與路面間的摩擦 d、減小汽車與路面間的摩擦

A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c（5）下列說(shuō)法中正確的有：（）A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干 B、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心

C、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速 D、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理

五、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．在耋際中，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．

當(dāng)F=mrω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

當(dāng)F> mrω時(shí)．物體諑漸靠近圓心。

六、課外作業(yè)：課本中本節(jié)課后練習(xí)1、2 【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)定義

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)． 2．離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止(1)離心運(yùn)動(dòng)的防止

①車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)要限速

②轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪要限速(2)離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

①棉花糖制作機(jī)

②洗衣機(jī)脫水桶 222

第二篇：2.3離心現(xiàn)象及其應(yīng)用(教案)

第二章 第三節(jié)

《離心現(xiàn)象及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

佛山市南海區(qū)桂城中學(xué)

物理科組

陳秋燕

? 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

（1）知道離心現(xiàn)象概念及其產(chǎn)生的條件；（2）了解離心現(xiàn)象的應(yīng)用和危害及其防止。2 過(guò)程與方法

（1）通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)，體會(huì)離心現(xiàn)象的產(chǎn)生條件；

（2）列舉生活中的離心現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)離心現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用和危害。3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀

（1）應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，解釋現(xiàn)象，用方法認(rèn)識(shí)自然，發(fā)展物理學(xué)習(xí)的興趣；（2）感悟科學(xué)是人類創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)，保持物理學(xué)習(xí)熱情。? 教學(xué)重點(diǎn)

物體做離心運(yùn)動(dòng)滿足的條件 ? 教學(xué)難點(diǎn)

對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解及解釋生活中離心現(xiàn)象

一、游戲中的物理（2min）

觀看視頻：當(dāng)轉(zhuǎn)盤的加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人逐漸遠(yuǎn)離圓心，最終被“甩”出去。提問(wèn)：人為什么會(huì)被“甩”出去，帶著這個(gè)問(wèn)題開(kāi)始本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

二、復(fù)習(xí)引入（3-4min）

1、當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)較慢時(shí)，人隨著轉(zhuǎn)盤做什么運(yùn)動(dòng)？（圓周運(yùn)動(dòng)）物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件是什么？F合?F向

22、向心力的公式：F向?m?r F向?mv?2??F?m??r。向（副板書）rT??223、向心力F向的作用：提供的向心力剛好等于圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，改變速度方向，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體由于慣性總有沿切線飛出去的趨勢(shì)，由于向心力的作用，持續(xù)把物體拉倒圓周上來(lái)，所以沒(méi)有飛出去，而繞圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

4、若提供的向心力突然消失或者不足時(shí)，物體將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？

5、學(xué)生猜想：通過(guò)預(yù)習(xí)學(xué)生都能夠回答：做離心運(yùn)動(dòng)（飛出去或遠(yuǎn)離圓心等）。提問(wèn)學(xué)生讓學(xué)生多表達(dá)自己的想法。

三、觀察實(shí)驗(yàn)（3min）

（1）在一個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上放一個(gè)物體，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)圓盤加快轉(zhuǎn)速時(shí)，物體逐漸做遠(yuǎn)離圓盤中心運(yùn)動(dòng)，最后從圓盤上飛出。（2）物體在拉力作用下在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力突然變小，物體遠(yuǎn)離圓心（離心運(yùn)動(dòng)）；拉力突然變大，物體逐漸靠近圓心（向心運(yùn)動(dòng)）

（3）備用：書本實(shí)驗(yàn)：（展示圖片）用細(xì)繩拴著一個(gè)小物體，使之在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若突然松手或者繩子斷了，向心力消失，物體將沿切線方向飛出而做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。

四、離心現(xiàn)象(10min)

1、離心現(xiàn)象的定義：

做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。

2、討論分析物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件：

實(shí)驗(yàn)（1）（2）中，當(dāng)圓盤緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為什么物體可以隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？是什么力提供向心力使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？當(dāng)圓盤加快轉(zhuǎn)速時(shí)，物體的角速度增大，做圓周運(yùn)動(dòng)的所需要的向心力增大，超出了最大靜摩擦力，故逐漸做遠(yuǎn)離圓盤中心的運(yùn)動(dòng)，最后飛出。

實(shí)驗(yàn)（3）中，突然松手，向心力消失，物體由于慣性，沿著圓周切線方向飛出。

總結(jié)：離心運(yùn)動(dòng)的條件：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。F合=0 或

F合

3、離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

（1）向心力的效果是改變運(yùn)動(dòng)的方向，若向心力突然消失，則速度方向不再變化，由于慣性，沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)。

（2）如果提供的合外力小于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，雖然物體速度還要變化，但變化較慢，因此物體偏離原來(lái)的圓周做離心運(yùn)動(dòng)，其軌跡為圓周和切線之間的某條曲線。

4、離心運(yùn)動(dòng)的軌跡特點(diǎn)：

做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是做半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng)，它不是沿半徑方向飛出． 兩種情況

①F= 0時(shí)，物體沿切線方向飛出。

②F＜mω2r時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心, 其軌跡為圓周和切線之間的某條曲線。

5提問(wèn)：當(dāng)所受合力超過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，物體做什么運(yùn)動(dòng)？ 學(xué)生根據(jù)剛才的演示實(shí)驗(yàn)回答：逐漸靠近圓心（向心運(yùn)動(dòng)）規(guī)律總結(jié)

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出的趨勢(shì)。當(dāng)F=mw2r

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)F=0

物體沿切線方向飛出

當(dāng)F< mw2r

物體逐漸遠(yuǎn)離圓心（離心運(yùn)動(dòng)）當(dāng)F> mw2r

物體逐漸靠近圓心（向心運(yùn)動(dòng)）

五、離心現(xiàn)象的應(yīng)用(8-9min)

（1）旋轉(zhuǎn)雨傘，甩干雨傘上的雨滴（圖片）（2）投擲鏈球（圖片）

（3）脫水筒（視頻、學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)）

（4）棉花糖的制作（視頻）學(xué)生比較感興趣，故做簡(jiǎn)單的原理介紹（5）離心分離器（視頻）

總結(jié)：如何使原來(lái)作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)？

1、增大所需向心力： 提高轉(zhuǎn)速，使所需的向心力大于物體所受合外力。

2、減小合外力或使其消失

六、離心現(xiàn)象的防止(5-6min)視頻：離心運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的嚴(yán)重“笑果” 書本討論與交流

（1）汽車或火車拐彎處，為什么有限速的警示標(biāo)志？（圖片、汽車的離心運(yùn)動(dòng)視頻）

（2）在工廠里，為什么要在砂輪的外側(cè)加一個(gè)防護(hù)罩？

預(yù)防離心運(yùn)動(dòng)的方法：根據(jù)公式來(lái)判斷，可以減小質(zhì)量、減速等等

總結(jié)：如何防止離心現(xiàn)象發(fā)生？

1、減小物體所需的向心力：

減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減?。ㄟ€可以減小質(zhì)量）

2、增大合外力：

使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力（水平公路轉(zhuǎn)彎可增大摩擦）

七、課堂練習(xí)（7min）

1.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡是（C）A．一定是直線

B．一定是曲線。C．可能是直線，也可能是曲線

D．可能是圓。

2、下列說(shuō)法正確的是

（B)A、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心

B、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周切線方向離開(kāi)圓心

C、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它自己會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向心力，維持其作圓周運(yùn)動(dòng) D、作離心運(yùn)動(dòng)的物體，是因?yàn)槭艿诫x心力作用的緣故

3、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：（D)a、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度

b、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 c、增大汽車與路面間的摩擦

d、減小汽車與路面間的摩擦

A、a、b

B、a、c

C、b、d

D、b、c

4、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的有：（B）

A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干 B、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心

C、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速 D、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理

（雙選）5.雨傘半徑為R，高出地面h，雨傘以角速度ω旋轉(zhuǎn)時(shí)，雨滴從傘邊緣飛出（BD）

A．沿飛出點(diǎn)半徑方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng) B．沿飛出點(diǎn)切線方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)

C．雨滴落在地面上后形成一個(gè)和傘半徑相同的圓圈

D．雨滴落在地面上后形成一個(gè)半徑r?R1?2h?2g的圓圈

八、小結(jié)（1-2min）

一、離心運(yùn)動(dòng)

1、定義：

2、條件：①F= 0時(shí)，物體沿切線方向飛出。

②F＜mω2r時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心。

3、本質(zhì)：離心現(xiàn)象的本質(zhì)——物體慣性的表現(xiàn)。

二、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止

感謝指導(dǎo)！

第三篇：物理：2.4《研究離心現(xiàn)象及應(yīng)用》教案(滬科版必修2)

2.4 研究離心現(xiàn)象及應(yīng)用

三維目標(biāo)： ［知識(shí)與技能］

1、知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生的原因．

2、知道離心現(xiàn)象的一些應(yīng)用和可能帶來(lái)的危害． ［過(guò)程與方法］

1.運(yùn)用邏輯推理的方法，讓學(xué)生領(lǐng)悟離心現(xiàn)象的奧秘。

2.用演示實(shí)驗(yàn)的方法和觀看課件的方式讓學(xué)生體會(huì)離心現(xiàn)象的奧秘和應(yīng)用。3.師生共同設(shè)計(jì)方案，檢驗(yàn)推理得到的結(jié)論的正確性。［情感態(tài)度與價(jià)值觀］

1.體驗(yàn)邏輯推理的樂(lè)趣，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。2.通過(guò)探究分析，體驗(yàn)“發(fā)現(xiàn)”的樂(lè)趣。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自己探索，總結(jié)物理規(guī)律，體現(xiàn)素質(zhì)教育。事物是一分為二的，有利也有弊，充分揚(yáng)長(zhǎng)避短，是一種科學(xué)態(tài)度，也是一種科學(xué)方法。5通過(guò)學(xué)生對(duì)幾種離心機(jī)的使用和制作，把審美欣賞與操作有機(jī)結(jié)合，從而提高學(xué)生審美的感受力和鑒別力。

教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)及解決辦法 教學(xué)重點(diǎn)：離心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件

教學(xué)難點(diǎn)：1離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生的原因

2結(jié)合具體事例分析離心運(yùn)動(dòng)，融會(huì)貫通，舉一反三． 教學(xué)疑點(diǎn)：離心運(yùn)動(dòng)是否是受到了“離心力”？

解決辦法：由淺入深，由表及里，通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)．采用提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考的積極性．

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)，生活實(shí)際問(wèn)題中說(shuō)明離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和危害，充分體現(xiàn)了學(xué)以致用的教學(xué)思想。

教學(xué)方法：主要采取實(shí)驗(yàn)，循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生在觀察中得出結(jié)論。錄像、演示﹑動(dòng)手實(shí)驗(yàn)﹑討論與思考等。

教學(xué)用具：離心現(xiàn)象錄像片﹑小球﹑細(xì)線、廢舊瓶、硬紙片等。

錄像、演示﹑動(dòng)手實(shí)驗(yàn)﹑討論與思考等。

師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)：1教師通過(guò)錄像和多媒體演示，幫助學(xué)生分析離心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因．2學(xué)生通過(guò)觀察、操作來(lái)討論研究，提高分析應(yīng)用能力．

教學(xué)主要過(guò)程：

（一）導(dǎo)入新課：和學(xué)生共同展望即將到來(lái)的2008北京奧運(yùn)會(huì)，期盼我國(guó)著名的鏈球運(yùn)動(dòng)員賽出好成績(jī)：和學(xué)生分析歷年的冬奧會(huì)，我國(guó)的滑冰運(yùn)動(dòng)員取得的好成績(jī)。通過(guò)觀看錄像和講解的方法，引入今天的新課。

（二）推進(jìn)新課

一 離心運(yùn)動(dòng)1討論：在光滑水平面上，用細(xì)繩系一個(gè)小球，使其在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若細(xì)繩突然斷了，小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？若拉繩的力變小了，小球如何運(yùn)動(dòng)？若拉繩的力變大了，小球如何運(yùn)動(dòng)？這個(gè)環(huán)節(jié)里，教師可以演示實(shí)驗(yàn)，然后讓學(xué)生再親自演示，引導(dǎo)學(xué)生積極探

索其中的物理規(guī)律。2展示“魔盤”娛樂(lè)設(shè)施的動(dòng)畫資料，讓學(xué)生觀看錄像，聯(lián)系實(shí)際。討論：“魔盤”上的人所需向心力由什么力提供？為什么轉(zhuǎn)速一定時(shí)，有的人能隨之一塊做圓周運(yùn)動(dòng)，而有的人逐漸向邊緣滑去？3用提供的力與需要的向心力的關(guān)系角度解釋上述現(xiàn)象，得到離心運(yùn)動(dòng)的條件和概念．在這個(gè)關(guān)節(jié)中，配合可見(jiàn)展示離心運(yùn)動(dòng)的原因，采取分析和演示的方法，得出離心運(yùn)動(dòng)的概念和產(chǎn)生的原因。觀看錄像讓學(xué)生獲得更多的感性材料，知道如何利用和防止離心運(yùn)動(dòng)，通過(guò)學(xué)生動(dòng)手做，討論，立體鞏固等方式強(qiáng)化學(xué)生的記憶和理解！

二、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止：

可提出一些問(wèn)題讓學(xué)生討論解決：如：

（1）洗衣機(jī)的脫水筒中的衣物上的水滴，在脫水筒工作時(shí)，水滴需要的向心力由什么決定？提供的向心力由什么決定？什么情況下，水滴將被甩出？

（2）在公路轉(zhuǎn)彎處，為什么車輛行駛不允許超過(guò)規(guī)定的速度？

（3）為什么砂輪、飛輪等都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速？等等

三 探究活動(dòng)：讓學(xué)生觀察并思考：

1、汽車、自行車等在水平面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，為什么速度不能過(guò)大？

2、滑冰運(yùn)動(dòng)員及摩托車運(yùn)動(dòng)員在彎道處的姿勢(shì)，并分析其受力情況？

小結(jié) 本教案的設(shè)計(jì)采用理論和實(shí)際相結(jié)合的方式，注重啟發(fā)式和引導(dǎo)式教學(xué)模式，教師在課堂里不再是主角，而是引導(dǎo)學(xué)生探索的引路人，真正的主角是學(xué)生。采用發(fā)散式，引導(dǎo)學(xué)生自己探索物理規(guī)律的方式。

第四篇：2012高中物理 2.3 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用教案 粵教版必修2

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(wèn)題中說(shuō)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(méi)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(guò)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(guò)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(lái)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大于物體所需的向心力mrω時(shí)，F(xiàn)> mrω，表現(xiàn)為向

2心的趨勢(shì)(離圓心越來(lái)越近)．這對(duì)學(xué)生全面理解“外力必須等于mrω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(wèn)題．教師可以說(shuō)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)；

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(guò)程與方法、1．通過(guò)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(wèn)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(wèn)題的能力．

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．通過(guò)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(lái)看待問(wèn)題；

2．培養(yǎng)學(xué)生用理論解釋實(shí)際問(wèn)題的能力與習(xí)慣． 教學(xué)過(guò)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(guò)機(jī)器一轉(zhuǎn)，就變成又松又軟的“棉花”不斷向外“飛出”?

用心 愛(ài)心 專心

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(wèn)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(méi)有飛去是因?yàn)橄蛐牧Τ掷m(xù)地把物體拉到圓周上來(lái)，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(lái)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(lái)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(lái)運(yùn)動(dòng)的圓軌道．當(dāng)F< mrω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(lái)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)半徑越來(lái)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

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)，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(guò)網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面．

②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(ài)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．

③洗衣機(jī)的脫水筒

④用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)

用心 愛(ài)心 專心

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力不能自動(dòng)縮回玻璃泡內(nèi)，在醫(yī)院里將許多用過(guò)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

①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(lái)源于靜摩擦力。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)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(guò)規(guī)定的速率．

②轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪要限速

高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過(guò)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(guò)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(guò)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。

【知識(shí)拓展】

在日常生活中，有不少人用“離心力’’來(lái)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)橛惺裁础半x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(lái)命名的力，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(guò)荷．過(guò)荷會(huì)造成飛行員大

腦缺血，四肢沉重．過(guò)荷過(guò)大時(shí)，飛行員還會(huì)暫時(shí)失明，甚至?xí)炟剩w行員可以通過(guò)加強(qiáng)訓(xùn)練來(lái)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

0于座位的直線)與水平桿成30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(jiàn)圖)．當(dāng)圓筒開(kāi)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?

三、鞏固練習(xí)

1．物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)軌跡???????????????????()A．一定是直線 B．一定是曲線

C．可能是直線，也可能是曲線

用心 愛(ài)心 專心

D．可能是圓

2．物體m用線通過(guò)光滑的水平板上的小孔與砝碼M相連，并且正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．如果減小M的質(zhì)量，則物體的軌道半徑r，角速度ω線速度v的大小變化情況是?????????()A．r不變，v變小，ω變小 B．r增大，ω減小，v不變 C．r減小，v不變，ω增大 D．r減小，ω不變，v變小

3．如果汽車的質(zhì)量為m，水平彎道是一個(gè)半徑為50 m的圓弧，汽車與地面間的最大靜摩擦力為車重的O．2倍，欲使汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不打滑，汽車在彎道處行駛的最大速度是多少?(g取210 m／s)

4．圖中所示是用來(lái)研究圓周運(yùn)動(dòng)的儀器，球A、B可以在光滑桿上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，兩球之間用一細(xì)輕線連接，mA=2mB．當(dāng)儀器以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，兩球與轉(zhuǎn)軸距離rA、rB保持不變，則???()A．兩球向心力大小相等 B． rA=1/2rB

C．兩球的向心加速度大小相等 D．當(dāng)ω增大時(shí)，B球向外運(yùn)動(dòng)

參考答案：

1．C 2．B 3．10 m／s 4．AB 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．在耋際中，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． 當(dāng)F=mrω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

2當(dāng)F> mrω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，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)． 2．離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止(1)離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 ①離心干燥器 ②離心沉淀器

(2)離心運(yùn)動(dòng)的防止 ①車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)要限速

②轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪要限速

用心 愛(ài)心 專心

活動(dòng)與探究 觀察并思考：

1．汽車、自行車等在束平面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，為什么速度不能過(guò)大? 2．滑冰運(yùn)動(dòng)員及摩托車運(yùn)動(dòng)員在彎道處的姿勢(shì)，并分析其受力情況．

用心 愛(ài)心 專心 5

第五篇：離心運(yùn)動(dòng)教案

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(wèn)題中說(shuō)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(méi)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(guò)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(guò)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(lái)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大于物體所需的向心力mrω2時(shí)，f> mrω2，表現(xiàn)為向心的趨勢(shì)(離圓心越來(lái)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(wèn)題．教師可以說(shuō)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)；

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(guò)程與方法、1．通過(guò)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(wèn)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(wèn)題的能力．

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．通過(guò)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(lái)看待問(wèn)題；

2．培養(yǎng)學(xué)生用理論解釋實(shí)際問(wèn)題的能力與習(xí)慣． 教學(xué)過(guò)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(guò)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(wèn)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(méi)有飛去是因?yàn)橄蛐牧Τ掷m(xù)地把物體拉到圓周上來(lái)，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(lái)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(lái)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)所需的向心力時(shí)，物體將偏離原來(lái)運(yùn)動(dòng)的圓軌道．當(dāng)f< mrω2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(lái)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)半徑越來(lái)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

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)，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(guò)網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面． ②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(ài)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．

③洗衣機(jī)的脫水筒

④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力不能自動(dòng)縮回玻璃泡內(nèi)，在醫(yī)院里將許多用過(guò)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

①車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)要限速

②轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪要限速

高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪和飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過(guò)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(guò)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(guò)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。

【知識(shí)拓展】

在日常生活中，有不少人用“離心力’’來(lái)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)橛惺裁础半x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(lái)命名的力，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(guò)荷．過(guò)荷會(huì)造成飛行員大

腦缺血，四肢沉重．過(guò)荷過(guò)大時(shí)，飛行員還會(huì)暫時(shí)失明，甚至?xí)炟剩w行員可以通過(guò)加強(qiáng)訓(xùn)練來(lái)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(jiàn)圖)．當(dāng)圓筒開(kāi)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?

三、鞏固練習(xí)

1．物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)軌跡???????????????????()a．一定是直線 b．一定是曲線 d．可能是圓 ．物體m用線通過(guò)光滑的水平板上的小孔與砝碼m相連，并且正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．如果減小m的質(zhì)量，則物體的軌道半徑r，角速度ω線速度v的大小變化情況是?????????()a．r不變，v變小，ω變小 b．r增大，ω減小，v不變 d．r減小，ω不變，v變小

3．如果汽車的質(zhì)量為m，水平彎道是一個(gè)半徑為50 m的圓弧，汽車與地面間的最大靜摩擦力為車重的o．2倍，欲使汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不打滑，汽車在彎道處行駛的最大速度是多少?(g取10 m／s2)4．圖中所示是用來(lái)研究圓周運(yùn)動(dòng)的儀器，球a、b可以在光滑桿上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，兩球之間用一細(xì)輕線連接，ma=2m b．當(dāng)儀器以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，兩球與轉(zhuǎn)軸距離ra、rb保持不變，則???()a．兩球向心力大小相等 b． ra=1/2rb d．當(dāng)ω增大時(shí)，b球向外運(yùn)動(dòng)

參考答案： 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．在耋際中，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．

當(dāng)f=mrω2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 mrω2時(shí)．物體諑漸靠近圓心。