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2020-2021学年高中物理 第二章 圆周运动 第3节 离心现象及其应用教案1 粤教版必修2

2020-2021学年高中物理 第二章 圆周运动 第3节 离心现象及其应用教案1 粤教版必修2

年级：
姓名：

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离心现象及其应用
一、设计思想
让学生通过观察各种离心实验，获得离心现象的感性知识，积极思考，结合圆周运动知识分析出离心运动的本质和条件；紧密联系实际，把学过的知识应用到实际生产、生活中，学会利用和防止离心现象。
二、教学内容分析
本节主要让学生了解离心现象产生的原因及其在生产上的应用，教学时要充分利用课本的素材，提高学生综合运用知识的能力，有些实际问题，比较复杂，教学时不要求做深入分析.
三、教学目标
（一）知识与技能
1.知道什么是离心运动和离心现象.
2.知道物体做离心运动的条件.
3.了解离心运动的应用和防止.
（二）过程与方法
通过对离心现象的实例分析，提高学生综合知识解决问题的能力.
（三）情感态度与价值观
通过离心运动的应用和防止的实例分析，使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题.
四、教学重点、难点及资源
（一）教学重点
1.知道物体做离心运动的条件.
2.了解离心现象的应用和防止.
（二）教学难点
物体做离心运动时运动路线的判定.
（三）教学方法
演示法、讨论法、谈话法、讲授法
（四）教学用具
Flash动画、视频资料、课件
五、教学过程
（一）复习：
1.匀速圆周运动及向心力的概念
2.向心力大小的计算公式：F向 =mrω2= mv2/r
提出问题：如果向心力突然消失或不足会出现什么情况？
（二）导入——视频
生活中情景1：汽车转弯飞出轨道
提出问题：汽车转弯为什么会飞出轨道?
生活中情景2：魔盘游戏
提出问题：为什么当魔盘加速时人会飞出？
引入：这就是我们这节课主要研究的内容.
（三）新课教学
1．离心现象：
实验1：乒乓球在圆盘做远离圆心的运动（动画）
（1） 快速转动圆盘，观察乒乓球运动情况
（2） 以较慢速度转动圆盘观察乒乓球运动情况
（3） 以较快速度转动圆盘观察乒乓球运动情况
总结：如果物体所受的合力不足以提供物体所需的向心力时，物体也做远离圆心的运动.
实验2砂轮上脱离颗粒的运动（视频）
［教师］用旋转的砂轮磨制刀具时，砂轮上微粒没脱落时做圆周运动，磨落后合外力消失，脱落的微粒将做什么运动？
播放视频：在合力突然消失后，砂轮上的微粒做离心运动.
学生活动：观察在合力突然消失后，砂轮上的微粒做离心运动，并叙述看到的现象。
总结：如果物体所受的合力突然消失，物体将沿周围的切线飞出，离圆心越来越远.
归纳总结：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动，这种现象叫做离心现象。
［板书］一 离心现象
1．定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种现象称作为离心现象。
［教师］从刚才的这两个例子中，你们觉得物体做离心运动的条件是什么？
学生活动：分析物体做离心运动的条件，并回答
总结：物体做离心运动的条件：做匀速圆周运动的物体，所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力，即F合=0或F供向 < F需向。
［板书］2.离心运动的条件：F合=0或F供向 < F需向。
［教师］为什么物体会做离心运动？有人说“做离心运动的物体受到离心力作用”,这种说法对吗？
［学生讨论］有人说“做离心运动的物体受到离心力作用”这种说法对吗？
［教师分析］物体做匀速圆周运动时，由于物体本身的惯性，它总有沿圆周切线飞出去的倾向，之所以没有飞出，是因为受向心力作用的缘故，从某种意义上说：向心力的作用，是不断地把物体从圆周运动的切线（这是它不受向心力时将会运动的路线）拉到圆周上来，把它同圆心的距离保持不变，一旦作为向心力的合外力突然消失，物体就沿切线飞出，离圆心越来越远，所以当细线断了，作为向心力的拉力突然消失，石块就沿切线离心飞出.
在合外力不足以提供物体做圆周运动所需要的向心力时，物体也逐渐远离圆心，因为合外力虽然把物体拉离切线，但还不能把它拉到圆周上来，所以它就沿着切线和圆周之间的某条曲线运动，离圆心越来越远.
2．离心运动的应用和防止
［教师］学了这么多离心现象知识，离心现象在生活中有什么应用？
［学生讨论］离心想象在生活中的应用
［放录像］观看离心甩干、离心抛掷、离心脱水、离心分离的过程.
［教师引导］离心现象在日常生产生活得到广泛的应用，但离心现象有时会造成危害。比如汽车在公路的拐弯处，当车速较小时能实现安全转弯，但当车速过大就会做离心运动，而造成交通事故。
［动画］汽车在转弯时由于离心运动而造成交通事故.
［视频］高速运动的砂轮和飞轮，离心运动会使它们破裂，以致造成事物.
［教师引导］由以上的讨论你能总结防止离心现象发生的方法吗？
［讨论与交流］如何防止离心现象的发生？
总结：防止离心现象的产生方法： A、转弯限速 B、增大合外力 C、砂轮加防护罩
（四）小结（视频）
［教师］这节课我们了解了这些离心想象，知道了产生离心现象的条件，离心想象在生活中有些是有用的，有些是有害的，有用的加以利用，有害的要防止。
（五）巩固与应用
1、以下属于离心现象应用的是：（ ）
A、水平抛出去的物体，做平抛运动
B、链球运动员加速旋转到一定的速度后将链球抛开
C、离心干燥器使衣物干燥
D、锤头松了，将锤柄在石头上磕几下就可以把柄安牢
2、下列说法正确的是( )
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心
B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力 突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心
C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动
D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故
3、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( )
A、增大汽车转弯时的速度　
B、减小汽车转弯时的速度
C、增大汽车与路面间的摩擦
D、减小汽车与路面间的摩擦
4．质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为 1.4×104 N，汽车经过半径为50 m的弯路时，如果车速达到72 km/h，这辆车会不会发生侧滑?（ ）
A、不会　
B、会
C、不确定
（六）板书设计
2.3离心现象及其应用
一、离心现象
1．定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种现象称作为离心现象。
2 ．条件：①当F= 0时，物体沿切线方向飞出。
　　F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心。
3 ．轨迹：直线或曲线
4 ．本质：离心现象的本质——物体惯性的表现。
二、离心运动的应用与防止